KR101193974B1 - Separator for suspended light material by centrifugal force and central suction - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A suspended material centrifuge suction apparatus is provided to convert the kinetic energy of a fluid into centrifugal force generation energy using a pump. CONSTITUTION: A discharge and suction head(10) includes a suction pipe(17), a cylinder jacket(12), and a processed water supply unit(11). An opened silt(14) is formed between the upper end unit of the cylinder jacket and an upper end suction port. The discharge and suction head is fixed at the lower central unit of a cylindrical container. A first educator connects to the vent of the suction pipe. A compressed air supply source is connected to a first ejector. A pumping unit supplies the treated water to a treated water supply port.

Description

부유물질 원심분리 흡입장치 {Separator for Suspended Light Material by Centrifugal Force and Central Suction}Separator for Suspended Light Material by Centrifugal Force and Central Suction}

본 발명은 유입되는 유체 내에 포함된 부유물질 분리장치, 더 상세하게는 중력에 의해 쉽게 가라 않거나 또는 부상되기 어려운 오폐수에 포함된 부유물질을 원심력에 의하여 분리하고 중심 흡입에 의하여 제거하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for separating suspended solids contained in an inflowing fluid, and more particularly, an apparatus for separating suspended solids contained in wastewater by gravity by centrifugal force and being removed by centrifugal force. .

일반적으로 오폐수 내 부유물질을 분리하는 장치는 가압 부상분리기(Dissolved Air Floater) 또는 원심분리기(Centrifugal Separator) 등이 있다.In general, a device for separating suspended solids in waste water includes a dissolved air floater or a centrifugal separator.

가압부상분리기는 고압 하에 용해된 공기로 미세 기포를 발생시켜 이를 유체 내에 분산시켜 유체 내에 포함된 가벼운 입자를 부상시켜 분리하는 장치로서, 부상분리조 본체, 공기압축기, 압축공기 용해탱크, 디퓨져, 스컴 컬렉터 및 스컴 스키머 등 여러 가지 기기로 조합되어 있으며, 상부 개방형으로 되어있어 악취를 수반하는 폐수의 경우 악취발생을 피할 수 없다. 또한, 가압부상분리기의 스컴스키머에서 포집된 부유물질은 다량의 수분을 함유하고 있어 처리비용이 늘어나거나 후 농축 비용이 올라 간다. Pressurized float separator is a device that generates fine bubbles by dissolving air under high pressure and disperses them in the fluid to float and separate light particles contained in the fluid.The float separator main body, air compressor, compressed air dissolution tank, diffuser, scum It is combined with various equipment such as collector and scum skimmer, and because it is open top, it can't be avoided in the case of wastewater with odor. In addition, the suspended solids collected in the scum skimmer of the pressure flotation separator contains a large amount of water, which increases the processing cost or the post-concentration cost.

원심분리기는 분리효율 측면에서는 장점을 가지고 있는 반면 가격이 고가이며 작동 동력이 높은 관계로 공정 필요상 유효성분 분리 회수는 적합 하지만 슬러지, 폐수 부유물질 등 폐기물을 분리 회수하는 것은 비경제적이다. Centrifuges have advantages in terms of separation efficiency, but due to their high price and high operating power, it is appropriate to separate and recover active ingredients due to process needs, but it is not economical to separate and recover waste such as sludge and wastewater suspended solids.

본 발명은 장치가 컴팩트하고 설치비, 운전비 및 설치공간 비용에서 경제적이고 농축율이 상대적으로 높아 후단 농축 비용을 절감할 수 있는 유체 내 부유물질을 제거하는 장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a device for removing suspended solids in a fluid which is compact, economical in the installation cost, operating cost and installation space cost and relatively high concentration rate can reduce the rear-end concentration cost.

또한, 본 발명은 장치의 설치와 운전이 경제적이면서도 밀폐형으로 되어 있어 악취가 발생되지 않는 유체 내 부유물질을 제거하는 장치를 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a device for removing the suspended solids in the fluid that the installation and operation of the device is economical and hermetic, so that no odor is generated.

본 발명에 의하여, 원통형 용기; 상단 흡입구와 상기 원통형 용기 하단 바깥으로 배출구를 갖는 흡입파이프, 상기 흡입 파이프를 둘러싸는 실린더형 재키트와 상기 실린더형 재키트의 하부 일측에 편심 고정되는 피처리수 공급구로 이루어지고 상기 실린더형 재키트의 상단부와 상기 상단 흡입구 사이에는 개방된 슬릿을 형성하고 상기 원통형 용기 하단 중심부에 고정되고 상부로 연장되는 방출-흡입헤드; 상기 흡입파이프의 배출구에 연결되는 제1 에덕터; 상기 제1 에덕터에 연결되는 압축공기 공급원;와 상기 피처리수 공급구에 피처리수를 공급하기 위한 펌핑수단을 포함하는 유체 내 부유물질 원심분리 흡입장치가 제공된다. According to the present invention, a cylindrical container; A suction pipe having an upper suction port and a discharge port outside the bottom of the cylindrical container, a cylindrical jacket surrounding the suction pipe, and a treated water supply port eccentrically fixed to a lower side of the cylindrical jacket and the cylindrical jacket A discharge-suction head forming an open slit between the upper end of the upper end and the upper suction port and fixed to the lower center of the cylindrical container and extending upwardly; A first inductor connected to an outlet of the suction pipe; Provided is a centrifugal suction device for suspended solids in a fluid, comprising: a compressed air source connected to the first duct; and pumping means for supplying the target water to the target water supply port.

상기 실린더형 재키트는, 바람직하게는, 상부에 좁아지는 경사부와 상기 경사부에서 상단부까지 연장되는 작은 직경의 실린더를 갖는다. 피처리수 공급구는 상기 실린더형 재키트의 하부 일측에 편심되게, 바람직하게는 실린더형 재키트의 외주면에 접선 방향으로, 고정 연결된다. 이러한 피처리수 공급구는, 바람직하게는, 공급측에서는 원통에서 시작하여 사각대로 변형되어 상기 실린더형 재키트에 연통되게 결합된다. 피처리수 공급구의 이러한 배치와 형상과 실린더형 재키트의 상부로 좁아지는 경사부는 방출-흡입헤드에서 방출되는 피처리수의 회전력을 강화시켜 원심분리를 용이하게 한다. The cylindrical jacket has preferably an inclined portion narrowing at the top and a small diameter cylinder extending from the inclined portion to the upper end. The water to be treated is eccentrically connected to the lower one side of the cylindrical jacket, preferably fixedly connected to the outer circumferential surface of the cylindrical jacket in a tangential direction. This treated water supply port is preferably deformed into a rectangular shape starting from the cylinder on the supply side and connected in communication with the cylindrical jacket. This arrangement and shape of the treated water supply port and the inclined portion narrowing to the top of the cylindrical jacket increase the rotational force of the treated water discharged from the discharge-suction head to facilitate centrifugation.

방출-흡입헤드에서 상기 원통형 용기 내로 방출되는 피처리수의 부유물질의 응집 또는 부상을 돕기 위하여 상기 피처리수 공급구와 상기 펌핑수단 사이에는 각각 약품주입구 또는 공기주입구가 배치될 수 있다. 약품주입구에서 투여되는 약품의 종류와 이의 작용에 대해서는 오페수 처리분야에 잘 알려져 있다. 예를 들면 응집제 또는 pH 조절제 등은 분산된 입자의 응집을 도와 분리를 용이하게 한다. 또한 공기주입기에 투입된 공기는 원통형 용기 내에서 용이하게 상승하면서 부유물질을 운반하여 부상시킨다.A chemical inlet or an air inlet may be disposed between the treated water supply port and the pumping means, respectively, to assist in flocculation or flotation of suspended solids in the treated water discharged from the discharge-suction head into the cylindrical container. The type of drug administered at the drug inlet and its action are well known in the art of water treatment. For example, flocculants or pH adjusters and the like facilitate the aggregation of the dispersed particles to facilitate separation. In addition, the air injected into the air injector is easily lifted in the cylindrical container while carrying the floating material to float.

상기 펌핑수단은 다양한 펌프, 예를 들면, 원심펌프, 또는 압축공기 공급원을 갖는 다른 에덕터일 수 있다. 에덕터를 사용하는 경우 압축공기 공급원은 부유물질을 흡입하기 위한 제1 에덕터와 동일한 압축공기 공급원을 사용할 수 있다. 압축공기 공급원은, 예를 들면, 컴프레셔와 압축공기 저장용기로 이루어진다. The pumping means may be various pumps, for example centrifugal pumps, or other ducts having a source of compressed air. When using an eductor, the compressed air source can use the same compressed air source as the first eductor for sucking up suspended solids. The compressed air source consists of a compressor and a compressed air reservoir, for example.

상기 흡입파이프의 상단 흡입구는, 바람직하게는, 수직 방향에 대하여 바깥으로 20°내지 75°로 경사지게 흡입구 립을 형성하여 강화된 회전류가 개방된 슬릿 사이로 나선상으로 방출되는 것을 돕는다. 실린더형 재키트의 상단부도 수직 방향에 대하여 바깥으로 20°내지 75°로 경사진 재키트 립을 형성하는 것이 바람직하다. The upper inlet of the suction pipe preferably forms an inlet lip inclined at an angle of 20 ° to 75 ° outward with respect to the vertical direction to help the reinforced rotary flow to spiral out between the open slits. It is preferable that the upper end of the cylindrical jacket also forms a jacketed lip inclined outward by 20 ° to 75 ° with respect to the vertical direction.

방출-흡입헤드의 개방된 슬릿으로 방출된 피처리수는 원통형 용기의 내벽면에 의 하여 피처리수의 용기 내 회전운동을 가속화시킨다. The water to be discharged into the open slit of the discharge-suction head accelerates the rotational movement of the water to be treated by the inner wall of the cylindrical container.

본 발명의 장치가 적용되는 피처리수는 부상 또는 부유물질을 포함하는 유체 또는 오폐수이다. The treated water to which the apparatus of the present invention is applied is a fluid or waste water containing floating or suspended matter.

본 발명에서 펌프에 의해서 도입된 유체의 운동에너지는 피처리수의 원심력으로 작용하기 때문에 피처리수 회전운동을 위한 별도의 동력이 불필요 하다.Since the kinetic energy of the fluid introduced by the pump in the present invention acts as the centrifugal force of the water to be treated, no separate power for the water to be rotated is required.

본 발명에서 펌프에 의하여 부유물질을 함유한 유입된 유체는 실린더형 재키트에 편심되게 연통된 피처리수 공급구, 실린더형 재키트의 상부로 좁아지는 경사부와 개방된 슬릿을 통과하면서 가속화, 강력한 층류(Laminar Flow)로 전환되며, 이어 원통형 용기 내에서 강한 회전류로 전환되고 용기 내에서 중심부가 낮아져 소용돌이(Vortex) 형상이 된다. 이러한 소용돌이 형상으로 인하여 내부 중심으로 이동한 부유물질은 깔대기 모양의 경사면을 타고 소용돌이 중심부에 모여 흡입구를 통하여 흡입 되어 지정한 장소로 이송된다.In the present invention, the fluid containing the suspended solids by the pump is accelerated while passing through the treated water supply port eccentrically connected to the cylindrical jacket, the inclined portion and the open slit narrowed to the top of the cylindrical jacket, It is converted to a strong laminar flow, which in turn is converted to a strong rotational flow in the cylindrical vessel and lowered in the center to a Vortex shape. Due to this vortex shape, the suspended solids moving to the inner center are gathered at the center of the vortex on the funnel-shaped slope and are sucked through the suction port and transported to the designated place.

이러한 처리수는 추가 처리를 위해 동일한 구조의 원심분리 흡입장치에 의하여 2번 이상 반복 처리될 수 있다. 또한 부유물질은 추가 농축을 위해 동일한 구조의 원심분리 흡입장치에 의하여 반복 처리될 수 있다.Such treated water may be repeated two or more times by a centrifugal suction device of the same structure for further treatment. The suspended solids can also be repeatedly treated by centrifugal suction devices of the same structure for further concentration.

본 발명의 원심분리 흡입장치는 펌프에 의하여 유입된 유체의 자체 운동 에너지를 원심력 발생 에너지로 전환함으로 별도의 내부 회전구동 동력을 제공할 필요 없이 피처리수에 함유된 부유물질을 용기 내에서 깔대기 모양의 회전수류에 분리하고 흡입구에 의하여 제거함으로써 복잡한 기계장치 없이 유체 내 부유물질의 분리 및 제거를 할 수 있다. The centrifugal suction device of the present invention converts the self-kinetic energy of the fluid introduced by the pump into centrifugal force generating energy so that the suspended solids contained in the water to be treated can be funneled in a container without providing a separate internal driving force. The separation and removal of suspended solids in the fluid without complicated mechanisms can be achieved by separating them by the inlet and removing them by the inlet.

본 발명에서 피처리수 내의 부유물질은 흡입구에서 공기와 함께 배출되기 때문에 농축율이 상대적으로 높아 후단 농축 비용을 절감할 수 있다. 또한, 밀폐형으로 되어 있어 악취가 발생되지 않는 장점이 있다. In the present invention, since the suspended solids in the water to be treated are discharged together with the air at the inlet, the concentration rate is relatively high, thereby reducing the rear-end concentration cost. In addition, there is an advantage that the odor is not generated because it is sealed.

도1은 본 발명 원심분리 흡입장치의 플로우 차트이고
도2는 본 발명 원심분리 흡입장치의 방출-흡입헤드의 개략적인 사시도이다. Figure 1 is a flow chart of the centrifugal suction device of the present invention
2 is a schematic perspective view of the discharge-suction head of the present invention centrifugal suction device.

본 발명을 도면에 의하여 상세히 설명한다. 이러한 설명은 본 발명을 예시하여 설명하기 위한 것으로 본 발명의 보호범위를 제한하기 위한 것으로 해석되어서는 아니 된다.The present invention will be described in detail with reference to the drawings. This description is intended to illustrate the invention and should not be construed as limiting the protection scope of the invention.

도1과 도2를 참조하여 본 발명 원심분리 흡입장치의 한 실시양태를 설명한다. 1 and 2 an embodiment of the present invention centrifugal suction apparatus will be described.

펌프(4)로부터 유입된 부유물질을 포함하고 있는 유입피처리수(B)는 방출-흡입헤드(10)의 피처리수 공급구(11)로 유입되고, 방출-흡입헤드(10)는 피처리수에 회전류를 발생하키고 원통형 용기(1)내로 피처리수를 방출하면서 피처리수에 원심력을 발생시킨다. 내부 깔대기 형상의 경사면(9)의 수류에 포집된 부유물질은 에덕터(3)에 가해진 컴프레셔(5)와 압축공기 저장용기(6)의 압축공기에 의한 음압에 의하여 흡입구(15), 흡입파이프(17)와 배출구(18)를 통해 배출되어 추가 처리 장치 또는 지정장소에 이송된다.The inflowed treated water B containing the suspended solids introduced from the pump 4 flows into the treated water supply port 11 of the discharge-suction head 10, and the discharge-suction head 10 is discharged. A rotary flow is generated in the treated water and centrifugal force is generated in the treated water while releasing the treated water into the cylindrical container 1. The suspended matter collected in the water stream of the inclined surface 9 of the inner funnel shape is suction port 15 and the suction pipe by the negative pressure of the compressed air of the compressor 5 and the compressed air storage container 6 applied to the eductor 3. It is discharged through the 17 and the outlet 18 and is transferred to a further processing device or designated place.

방출-흡입헤드(10)의 구조와 작용을 도1과 도2를 참조하여 설명하면 펌프(4)에 의하여 부유물질을 함유한 유입된 유체는 실린더형 재키트(12)에 편심되게 연통된 피처리수 공급구(11)와 연이은 사각대(19), 실린더형 재키트(12)의 상부로 좁아지는 경사부(13)와 개방된 슬릿(14)을 통과하면서 가속화, 강력한 층류(Laminar Flow)로 전환되며, 이어 원통형 용기(1) 내에서 강한 회전류로 전환되고 원통형 용기(1)의 중심에 위치한 흡입구(15)에 형성된 음압과 어우러져 용기 내에서 중심부가 낮아져 소용돌이(Vortex) 형상이 된다. 상기 흡입파이프(17)의 상단 흡입구는 수직 방향에 대하여 바깥으로 45°로 경사지게 흡입구 립(15’)을 형성하고 실린더형 재키트의 상단부도 수직 방향에 대하여 바깥으로 45°로 경사진 재키트 립(16’)을 형성하여 원심력이 강화된 회전류 발생을 돕는다. 이러한 소용돌이 형상과 원심분리에 의하여 내부 중심으로 이동한 부유물질은 깔대기 모양의 경사면(9)을 타고 소용돌이 중심부에 모여 흡입구(15)를 통하여 흡입 되어 지정한 장소로 이송된다. 한편, 원통형 용기(1)의 중층에는 처리수(C)가 배출된다. 이러한 처리수 또는 부유물질은 동일한 구조의 원심분리 흡입장치에 의하여 2번 이상 반복 처리될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the structure and the operation of the discharge-suction head 10 will be described. Inflow fluid containing suspended solids by the pump 4 is eccentrically communicated with the cylindrical jacket 12. Accelerated, strong laminar flow through the treated water supply port 11 and the blind 19, the inclined portion 13 narrowing to the upper portion of the cylindrical jacket 12 and the open slit 14 And then converted into a strong rotational flow in the cylindrical vessel 1 and combined with the negative pressure formed in the inlet 15 located at the center of the cylindrical vessel 1 to lower the center of the vessel to form a Vortex. The upper suction port of the suction pipe 17 forms an inlet lip 15 'inclined outwardly by 45 ° with respect to the vertical direction, and the upper part of the cylindrical jacket also inclined outward by 45 ° with respect to the vertical direction. It forms (16 ') to help generate centrifugal force-enhanced rotary flow. The suspended solids moved to the inner center by the vortex shape and the centrifugation are collected at the center of the vortex on the funnel-shaped inclined surface 9 and sucked through the suction port 15 to be transferred to the designated place. On the other hand, the treated water C is discharged to the middle layer of the cylindrical container 1. Such treated water or suspended solids may be repeatedly treated two or more times by a centrifugal suction device having the same structure.

* 주요 도면 부호의 설명 *
A; 부유물질 B; 유입 피처리수 C; 처리수
1; 원통형 용기 3; 에덕터(Eductor)
4; 펌프 5; 컴프레셔 6; 압축공기 저장용기
7; 공기주입구 8; 약품주입구 9; 깔대기 모양의 경사면
10; 방출-흡입헤드 14; 개방된 슬릿 17; 실린더형 재키트
20; 원심분리 흡입장치Explanation of the Main References
A; Suspended solids B; Influent treated water C; Treated water
One; Cylindrical container 3; Eductor
4; Pump 5; Compressor 6; Compressed Air Storage Container
7; Air inlet 8; Chemical inlet 9; Funnel-shaped slope
10; Discharge-suction head 14; Open slit 17; Cylindrical Jacket
20; Centrifugal Suction Device

Claims (8)

원통형 용기; 상단 흡입구와 상기 원통형 용기 하단 바깥으로 배출구를 갖는 흡입파이프, 상기 흡입 파이프를 둘러싸는 실린더형 재키트와 상기 실린더형 재키트의 하부 일측에 편심 고정되는 피처리수 공급구로 이루어지고 상기 실린더형 재키트의 상단부와 상기 상단 흡입구 사이에는 개방된 슬릿을 형성하고 상기 원통형 용기 하단 중심부에 고정되고 상부로 연장되는 방출-흡입헤드; 상기 흡입파이프의 배출구에 연결되는 제1 에덕터; 상기 제1 에덕터에 연결되는 압축공기 공급원;와 상기 피처리수 공급구에 피처리수를 공급하기 위한 펌핑수단을 포함하는 유체 내 부유물질 원심분리 흡입장치 Cylindrical container; A suction pipe having an upper suction port and a discharge port outside the bottom of the cylindrical container, a cylindrical jacket surrounding the suction pipe, and a treated water supply port eccentrically fixed to a lower side of the cylindrical jacket and the cylindrical jacket A discharge-suction head forming an open slit between the upper end of the upper end and the upper suction port and fixed to the lower center of the cylindrical container and extending upwardly; A first inductor connected to an outlet of the suction pipe; A compressed air source connected to the first duct; and a centrifugal suction device for suspended solids in a fluid including pumping means for supplying the water to be treated to the water to be treated 제1항에 있어서, 상기 실린더형 재키트는 상부에 좁아지는 경사부와 상기 경사부에서 상단부까지 연장되는 작은 직경의 실린더를 갖는 유체 내 부유물질 원심분리 흡입장치The apparatus of claim 1, wherein the cylindrical jacket has a slanted portion narrowing at the top and a small diameter cylinder extending from the slanted portion to an upper portion thereof. 제1항에 있어서, 상기 실린더형 재키트의 피처리수 공급구는 공급측에서는 원통에서 시작하여 사각대로 변형되어 상기 실린더형 재키트에 연통되는 유체 내 부유물질 원심분리 흡입장치2. The centrifugal suction device for suspended solids in a fluid according to claim 1, wherein the to-be-treated water supply port of the cylindrical jacket is deformed into a rectangular shape starting from a cylinder on the supply side and communicating with the cylindrical jacket. 제1항에 있어서, 상기 피처리수 공급구와 상기 펌핑수단 사이에는 공기주입구 또는 약품주입구가 배치되는 유체 내 부유물질 원심분리 흡입장치The apparatus of claim 1, wherein an air inlet or a chemical inlet is disposed between the treated water supply port and the pumping means. 제1항에 있어서, 상기 펌핑수단은 펌프 또는 제2 에덕터인 유체 내 부유물질 원심분리 흡입장치 The apparatus of claim 1, wherein the pumping means is a pump or a second duct. 제5항에 있어서, 상기 제1 에덕터와 상기 제2 에덕터는 동일한 압축공기 공급원을 갖는 유체 내 부유물질 원심분리 흡입장치 6. The apparatus of claim 5, wherein the first and second ducts have a same source of compressed air. 제1항에 있어서, 상기 흡입파이프의 상단 흡입구는 수직 방향에 대하여 바깥으로 20°내지 75°로 경사진 흡입구 립을 형성하는 유체 내 부유물질 원심분리 흡입장치The apparatus of claim 1, wherein the upper suction port of the suction pipe forms a suction port lip inclined at an angle of 20 ° to 75 ° with respect to the vertical direction. 제7항에 있어서, 상기 실린더형 재키트의 상단부는 수직 방향에 대하여 바깥으로 20°내지 75°로 경사진 재키트 립을 형성하는 유체 내 부유물질 원심분리 흡입장치 8. A centrifugal suction device for suspended solids in fluid as defined in claim 7, wherein an upper end of said cylindrical jacket forms a reciprocating lip inclined at an angle of 20 ° to 75 ° outward with respect to the vertical direction.
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