KR101197661B1

KR101197661B1 - 응집기의 최적 운전 방법

Info

Publication number: KR101197661B1
Application number: KR1020100021682A
Authority: KR
Inventors: 엄태경
Original assignee: (주)범한엔지니어링 종합건축사 사무소
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2012-11-07
Also published as: KR20110102596A

Abstract

본 발명은 상수도 정수장의 응집기에 관한 기술이다.
본 발명은 원수 유량 ,수온, 수질(탁도), 응집기 형식에 대하여 응집기의 최적의 운전방법과 그 방법을 이용한 응집기를 제공하는 것이다.
본 발명은 이를 위하여, 최적의 평균 속도경사 값 , 적정 평균 속도 경사 값, 최저 동력 적정 평균 속도 경사 값을 자동 설정하고 및 응집지의 각 단계별 속도 경사값 은 상기 자동 설정된 평균 속도 값에 대한 비율로 자동 설정하고, 응집지 3단계의 속도경사 값에 대하여는 원수 탁도에 대한 보정을 하였다.
응집기에 회전력 측정기와 날개 축 회전수 측정기 및 수온 측정기를 설치하여, 자동 설정된 속도 경사 값과 실제 응집기의 속도 경사 값이 같아지도록 자동제어 하였고 최적 운전 모드, 적정 운전 모드, 최소 동력 적정 운전 모드 를 설정하여, 상등수 수질 향상 및 동력절감을 할 수 있게 하였다.
본 발명은 응집기 형식과 체류시간, 원수 탁도, 원수 유량, 수온을 알면 각 단계별 응집기의 G값이 최적 상태로 자동 설정 및 자동제어 운전이 되므로, 제어 및 운전이 용이하며, 최적 운전상태를 유지하여 응집효과가 높아져서 상등수 수질이 향상되는 효과가 있다.

Description

응집기의 최적 운전 방법{An optimal operation method of flocculator}

본 발명은 상수도 정수장에서 사용되고 있는 응집기에 관한 기술로서 더 자세하게는 응집기의 최적 운전 방법 및 그 방법을 이용한 응집기에 관한 것이다.

상수도 정수장에서 사용되고 있는 응집공정은 약품주입, 혼화, 응집, 침전으로 이루어지는 물처리 공정에서,원수 중에 포함된 미세한 현탁 물질을 커다란 플록(floc)으로 성장시켜서, 침전이 잘 이루어지도록 하는 중요한 공정이며, 응집기는 응집 공정에서 사용하는 기계장치로서 매우 중요한 기계장치이다.

응집기에서 운전의 지표가 되는 것은 속도경사 값(G value)인데, 이 속도경사 값을 정하는데 여러 가지 기준과 방법이 사용되고 있다.

전통적으로 사용하는 방법의 하나는 Camp-Stein의 G. t 값으로서, G는 속도경사 값이고 t 는 응집지의 체류시간( 단위 : 초)이며, 추천되는 G. t 값은 2.3×10⁴～ 2.1 ×10⁵ 범위이다. 그러나 Camp-Stein의 G. t 값은 범위가 너무 넓어서 어느 값이 최적의 값인지를 알기가 매우 어려운 문제가 있었다.

G값을 정하는 다른 방법의 하나는 Andreu-Villegas and Letterman의 공식¹⁾을 사용하는 것으로 G값의 결정에 체류시간과 응집제의 주입 농도가 고려되어 비교적 현실적인 조건들을 반영한 방법으로 보이나, 상기 Andreu-Villegas and Letterman의 공식은 증류수에 100mg/L의 kaoline(고령토)과 122mg/L의 중탄산소다를 투입하여 제조한 합성수에, 황산알루미늄(alum)을 응집제로 사용하여, 단일속도로 운전한 응집시험의 시험결과이므로, 유기물이 포함되었거나, 유기물이 포함된 원수를 전 오존 처리하는 경우와 같이, 순수한 현탁 물질의 원수에 비하여 상대적으로 다량의 응집제가 주입되는 경우에는 다른 응집결과가 도출되고 있으므로²⁾ ,상기 공식을 적용할 수 있는가 하는 문제가 있다.

또한 현재에는 응집제로서 황산 알루미늄보다 응집성능이 크게 향상되고, 응집특성이 개량된 PAHCS나 PAC등의 고분자 응집제가 사용되고 있으므로, 황산알루미늄을 사용한 실험결과로부터 도출된 상기 공식을 적용할 수 없게 되었다.

응집공정은 통상 3단계의 응집지로 구분되고, 1단계는 G값을 높게 하고, 2,3단계로 갈수록 G값을 점차로 낮추는 응집방식이 널리 사용되고 있는데, 상기의 Andreu-Villegas and Letterman의 공식¹⁾등을 사용하여 G값을 구한 경우에, 응집지의 각 단계별로 적합한 속도경사 값(G)을 따로 정하는 방법이 명시되지 않았기 때문에 현실적으로는 각 단계별로 적합한 G값을 정할 수 없는 문제가 있었다.

따라서, 속도 경사 값 결정에 있어서, 다양한 유량, 수질 및 수온 변화에 대하여 최적의 속도경사 값을 자동 설정하여 용이하게 응집기를 최적의 상태로 자동 운전하는 방법과 응집기가 필요하게 되었다.

* 참고문헌

1) Optimizing Flocculator Power Input.

by Rafael Andreu-Villegas, and Raymond D. Letterman.

Journal of the Environmental Engineering Division, Vol. 102, No. 2, March/April 1976, pp. 251-263

2) Characterization of the Flocculation Process from the Evolution of Particle Size Distributions.by Xiao-yan Li, Xue-dong Zhai, Hiu Ping Chu, and Jian-jun Zhang.

Journal of Environmental Engineering, Vol. 134, No. 5, May 2008, pp. 369-375,

본 발명의 과제는 응집기 날개의 형상, 원수의 유량, 탁도, 응집지의 체류시간에 대하여 최적의 평균 속도 경사 값을 구하고, 평균 속도 경사 값을 각 단계별로 최적 값이 되도록 배분하는 방법과, 수온변화에 대하여 G값을 보정해서, 응집기의 최적운전방법 및 그 방법을 이용한 응집기를 제공하는 것이다.

본 발명은

원수의 유량과 응집지 체적으로부터 응집지의 체류시간을 연산하는 단계;

상기 응집지의 체류시간과 응집기 형식에 대하여, 최적 평균 속도경사 값 Gm opt값을 자동적으로 정하는 공식을 설정하는 단계;

상기 공식으로부터 구한 최적 평균 속도경사 값 Gm opt값으로부터 응집지 단계별로 G값을 자동적으로 정하는 단계:

원수의 탁도로부터 3단계 응집지의 적정 G값을 자동적으로 정하는 단계;

적정 평균 속도경사 값 Gm ab 값 및 최소 동력 적정 평균 속도경사 값 Gm mp 값을 자동적으로 정하는 단계 ;

수온 변화에 따라 상기 각 단계별 속도경사 값이 응집기에서 수행되도록, 온도 보정을 하고, 응집기의 실제 동력 및 회전수를 측정하여, 응집기 날개의 회전수제어를 제어하여 설정된 속도경사 값에서 응집기가 운전되도록 수행하는 단계; 및

최적 운전 모드와 적정 운전 모드 및 최소 동력운전 모드로 설정하는 단계로 구성하여, 필요에 따라 모드 별로 선택운전을 할 수 있도록 한 응집기의 최적 운전 방법 및 그 방법을 이용한 응집기를 제공한다.

본 발명은 응집기의 임펠러의 형상, 원수수량, 탁도변화 및 수온변화에 대하여, 각 단계별로 최적의 G값을 자동적으로 설정, 조절함으로써, 운전이 용이하고, 최적상태로 응집기를 운전하여 응집효과를 높임으로써 후속의 침전지에서 침전을 안정적으로 유지하고, 양질의 상등수를 얻을 수 있는 효과가 있다.

제 1 도는 본 발명의 응집기의 구성상태를 나타낸 예시도.
제 2 도는 본 발명의 속도경사 값 연산제어 계통을 나타낸 예시도.
제 3 도는 속도경사 값이 과도하여 응집지 내 플록이 미세입자 상태가 된 것을 나타낸 사진.
제 4 도는 속도경사 값이 적정하여 응집지 내 원수가 양호한 플록을 형성하고 있는 것을 나타낸 사진.
제 5 도는 고탁도 원수에서 속도경사 값이 낮을 때 플록이 침전되는 것을 나타낸 사진
제 6 도는 본 시험에 사용한 패들형 응집기 날개의 예시도.
제 7 도는 본 시험에 사용한 망 모양 응집기 날개의 예시도.

본 발명의 실시를 위하여, 다음과 같이 응집, 침전시험을 수행하였으며, 그 시험 조건 및 시험 결과는 다음과 같다.

응집,침전 시험 조건

시험 원수 : 서울시 수돗물 + 황토

응집WL : 가로 12cm × 세로 12cm ×높이 15cm( 시험용적 :1.5 리터)

응집기 1 : 외경 100mm ,폭 6mm, 길이 85mm, 간격27mm 패들수 4개(자체 제작품)

응집기 2 : 외경 100mm ,폭 6mm, 길이 85mm, 간격27mm 패들수 4개+ 폭5mm, 길이 40mm 수평 패들 6개로 격자구성(자체 제작품)

응집기 3 : 평판 터빈 2매 임펠러,외경 50mm, 폭 25mm (자체 제작품)

탁도계 모델 No : EUTECH Instrument Co.(싱가폴) T-N 100 (시리얼 No. 473687)

온도계 : 섭씨 1도 단위 눈금 유리 온도계

교반기 회전수 측정기(타코메타): CEM사 AT-6(씨리얼 No 08090755)

응집제 : PAHCS(Al₂O₃10％)(최근 정수장에서 널리 사용되고 있는 고분자 응집제)

원수 온도 : 4 ～ 11℃

시험 장소 : 실험실 및 노천

상기 시험 조건에서 응집제는 증류수에 10％로 희석하여 충분히 혼합한 후에 사용하였고, 수온은 응집시작전과 응집시험 종료 후에 측정하였다.

시험원수에 가한 황토는 수돗물에 황토를 교반하여 현탁액을 만든 후에 90분간 방치한 다음 상등수를 취하여 수돗물에 혼합하여 탁도를 조정하였으며 원수탁도는 15, 40, 70, 102, 137NTU로 조정하여 시험하였다.

상기와 같이 조성된 탁도범위에 대하여 고분자 응집제주입률은 10～55mg/L까지 변화하여 주입하였다.

탁도 조정에 황토를 사용한 이유는 비가 내릴 때, 우리나라의 지질구조상 상수도 원수에 다량의 황토가 섞여서 유입되고, 황토가 다량 포함된 원수의 플록은 무게가 무거워서 침전속도가 빠르므로, 응집지 3단계에서 낮은 속도 경사 값으로 운전할 때 플록의 침전여부를 판단하기 위한 것이다.

시험 원수의 주입량은 용량이 표시된 비이커로 계량하여 1.5리터를 주입하였고, 교반기 회전수(rpm)는 타코메타로 소수점 1자리까지 측정하였다.

총 응집시간은 평판 터빈 임펠러는 20분, 패들 및 망모양 날개의 응집기는 30분간 수행하였으며, 1,2,3 단계별 응집시간은 총 응집시간을 3등분 한 시간으로 하였다.

각 단계별 회전 속도와 응집시간은 단계별 속도설정과 시간 설정이 가능하도록 제작한 제어반을 사용하여 제어하였다.

응집시험 후 상등수 수질은 30분간 정치 후에 수면에서 2cm위치의 상등수를 50mL주사기로 취수하여 탁도 측정 병에 넣어 탁도계로 측정하였다.

상기와 같이 수행한 응집시험 결과를 요약하면, 속도경사 값(G)은 원수의 탁도가 높거나 낮은 경우 모두에서, 응집제주입농도에 관계없이, 패들형 및 망모양 날개를 가진 응집기의 경우는 1단계 G값을 50, 2단계 G값을 35, 3단계 G값을 10으로 하고, 각 단계별 응집지의 체류시간을 10분으로 하여 총체류시간을 상수도 시설기준과 같이 30분으로 하였을 때, 제4도와 같이 플록이 크게 성장하여, 가장 양호한 상등수 수질을 얻을 수 있었고 체류시간을 20분으로 하는 평판 터빈 날개의 임펠러를 가진 응집기에서는 1단계 G값을 60, 2단계 G값을 42, 3단계 G값을 12로 하였을 때 가장 양호한 상등수 수질을 얻을 수 있었다.

그리고, 적정한 G값은 특정 숫자가 아니고, 1단계 응집지의 G값 범위가 35～50범위에서 , 2단계 응집기의 속도 경사값을 2단계 속도경사 값의 70％로 설정하고 3단계는 10～12로 하였을 때, 낮은 탁도의 양호한 상등수를 얻을 수 있었다.

상기 실험에서 가장 양호한 상등수의 탁도는 0.2NTU이었고, 양호한 상등수의 탁도 범위는 0.2～ 0.5 NTU 이었다.

패들 및 망 모양 응집기에서는 일반적으로 알려진 속도경사 값인 1단계 응집지 G값 75, 2단계 응집지 G값 50, 3단계 응집지 G값 25로 운전한 실험에서는, 제 3도와 같이, 플록의 파괴가 일어나서, 분산 상으로 플록의 크기가 매우 작았고, 상등수의 탁도가 상대적으로 높게 나타났으며 양호한 탁도 범위를 초과하였다.

응집지의 G값을 1단계 30, 2단계20, 3단계 10으로 한 경우에는 저탁도에서는 양호한 상등수를 얻을 수 있었으나 100 NTU이상의 고탁도에서는 상등수 수질이 저하하였고 제5도와 같이 3단계 응집지에서 일부 플록이 침전하는 현상이 관찰되었다.

3단계 응집지의 G값은, 원수의 탁도가 70 NTU까지는 1단계 응집지의 G값에 상관없이 10～12 범위에서 양호한 상등수를 얻을 수 있었으나, 원수의 탁도가 137 NTU에서는 제 4도와 같이 플록의 침전이 발생하였으며, 속도경사 값이 15～20일 때 플록의 침전이 없었고, 양호한 상등수를 얻을 수 있었다.

또한 수온의 변화에 따른 물의 점성계수 변화에 대하여, G값이 일정하게 유지되도록 응집기의 회전속도를 보정했을 때 양호한 상등수를 얻을 수 있었다.

상기 시험결과로부터 최적 평균 속도경사 값을 구할 수 있는 [계산식 2]를 도출하였다.

계산식 1

T= V/Q

여기서, T : 응집지 체류시간(초)

V : 응집지 체적(㎥)

Q : 응집지에 유입하는 원수 유량(㎥/s)

계산식 2

여기서 Gm _opt : 최적 평균 속도경사 값(=2단계 응집지의 G값),(sec^-1)

T : 체류시간 (초)

V : 응집지 체적(㎥)

Q : 응집지에 유입하는 원수 유량(㎥/s)

실제의 응집지에서는 상수도 시설기준과 같이 패들형 또는 망모양 날개를 가진 응집기의 체류시간은 1,800초(30분)이고, 터빈형 임펠러 응집기의 체류시간은 1,200초(20분)으로 설정하고 있으므로, 상기 [계산식 2]에 체류시간을 대입하면 응집기 종류에 따른 최적의 평균 속도경사 값을 구할 수 있다.

시험결과로부터, 각 단계별 응집기의 최적 속도경사 값은 최적 평균 속도경사 값에 단계별 상수를 곱하여, [계산식3]과 같이 구한다.

계산식3

여기서, G₁ : 1단계 응집기의 속도경사 값(sec^-1)

G₂ : 2단계 응집기의 속도경사 값(sec^-1)

G₃ : 3단계 응집기의 속도경사 값(sec^-1)

X : 원수탁도(NTU)라 하면

X ≤ 70 일 때, G₃ =10

70＜ X ≤ 200일 때, G₃ =10×( X/70)^0.6

X＞ 200일 때, G₃= 20

속도경사 값(G)은 [계산식 4]와 같이 물의 점성계수의 영향을 받는다.

계산식 4

여기서, G : 속도경사 값(sec^-1)

P : 동력(Watt)

ｕ : 물의 점성계수(N.s/㎡)

V : 응집지 체적(㎥)

물의 점성계수는 수온의 함수로서 다음의 [계산식 5]와 같이 표기된다.

계산식 5

μ = 0.1×10^f1(0≤t)≤20℃)

μ = 0.0010019×10^f2 (20 ＜ t≤100℃)

f1 = 1301 /[998.333 + 8.1855 ×(t°C-20) + 0.00585 ×(t°C-32)²] - 3.30233

f2 = [1.3272×(20-t°C)-0.001053×(t°C- 20)²]/ (t°C+105)

여기서, μ : 물의 점성계수 . (N.s/㎡)

t : 물의 온도(℃)

f1, f2 : 지수

따라서 [계산식 3]에서 구한 G1,G2,G3에 대하여, [계산식 5]를 이용하여 물의 온도에 대한 보정을 수행한다.

또한 상기에서 이미 설명한 바와 같이 양호한 상등수를 얻을 수 있는 G값의 범위는 어느 특정한 숫자이기보다는 일정한 범위에 걸쳐있음으로, 양호한 상등수를 얻을수 있는 운전가능한 적정한 G값의 범위는 다음의 [계산식 6]으로 구한다.

계산식 6

여기서 Gm ab: 적정 평균 속도경사 값(=2단계 응집기의 G값),(sec^-1)

T : 체류시간 (초)

V : 응집지 체적(㎥)

Q : 원수 유량(㎥/s)

양호한 상등수를 얻을 수 있는 응집기의 G값의 범위는 상기 [계산식 6]에서 구할수 있으며, 상기 [계산식 6]에서 구한 Gm ab값에 대하여 [계산식 3]과 같은 방법으로 각 단계별 응집지의 G값을 정할 수 있다.

또한 응집기의 운전시 최소의 동력으로 양호한 상등수를 얻을 수 있는 속도경사 값(G)을 구하려면, [계산식 6]의 최소숫자를 선택하여 다음의 [계산식 7]을 유도해서 최소 동력으로 운전할 수 있는 속도경사 값을 구할 수 있다.

계산식 7

여기서 Gm mp : 최소 동력 평균 속도경사 값(1/s)(2단계 지의 속도경사 값)

T : 체류시간 (초)

V : 응집지 체적(㎥)

Q : 응집지에 유입하는 원수 유량(㎥/s)

상기 [계산식 7]에서 구한 최소 동력 평균 속도경사 값으로부터, 상기 [계산식 3]과 같은 방법으로 각 단계별 응집지의 속도경사 값을 정한다.

본 발명의 응집기에는 최적 속도경사 값 운전 모드 ( [계산식 2] 및[계산식 3] 적용)와 적정 속도경사 값 운전 모드([계산식 6]적용) 및 최소 동력 속도경사 값 운전모드([계산식 7] 적용) 를 설정한다.

최적 속 경사 값 운전 모드는 상등수 수질이 최고로 양호한 응집기의 운전모드이고, 적정 속도경사 값 운전 모드는 양호한 상등수 수질을 얻을 수 있는 응집기의 운전 모드이며, 최소 동력 운전 모드는 양호한 상등수 수질을 얻을 수 있으면서, 응집기의 운전동력은 최소로 유지하는 운전 모드 이다.

정수장 운전자는 필요에 따라 상기 3가지 운전 모드 중 원하는 운전 모드를 선택하면, 선택한 운전 모드로 응집기가 자동적으로 운전되도록 하였다.

응집기의 동력 P는 응집기 날개 회전수 및 응집기 날개 축의 회전력(torque)에 대하여 [계산식 8]의 관계를 갖는다.

계산식 8

여기서, P : 응집기 소비 동력(watt)

n : 응집기 날개 축 회전수(rpm)

Tr : 응집기 날개 축의 회전력(kg-m)

상기 [계산식 8]을 [계산식 4]에 대입하면 [계산식 9]와 같이 된다.

계산식 9

여기서, Gr : 응집기의 실제 속도경사 값(1/s)

n : 응집기 날개 축 회전수(rpm)

Tr : 응집기 날개 축의 회전력(kg-m)

ｕ : 물의 점성계수(N.s/㎡)

V : 응집지의 부피(㎥)

본 발명의 응집기는 다음과 같이 구성한다.

응집기는 제 1도와 같이 응집기를 회전시키기 위한 구동 전동기(3), 응집기 날개 축을 필요한 속도로 회전시키기 위하여 속도를 감속하는 감속기(2), 감속기와 구동 전동기를 회전구조로 지지하는 구동장치 받침대(1), 중간 축(6), 응집기 날개 축(7), 응집기 날개 축의 하부에, 응집기 날개 축과 같이 회전하도록 설치한 응집기 날개(9) , 응집기 날개 축의 회전력을 측정하기 위한 응집기날개 축 회전력 측정기(4), 응집지 내의 물 온도를 측정하기 위한 수온 측정기(10), 응집기 날개 축 회전수 측정기(5), 원수 탁도계(12), 원수 유량계(13), 응집기를 최적운전상태로 자동제어하기 위한 제어반(11)으로 구성한다.

제1도의 응집기는 블레이드형 날개를 가진 수직형 응집기를 예시하였으나, 수평 패들 형 응집기나 수직 패들형 응집기 및 망 모양 패들 응집기에도 그대로 적용할 수 있다.

제어반(11)은 제2도와 같이 운전 모드 설정 및 모드 별 속도 경사 값 자동 설정기, PID연산제어기, 실제 속도 경사 값 연산기 및 인버터를 포함하며 운전 모드는 최적 속도경사 값 운전 모드 .적정 속도경사 값 운전모드, 최소 동력 운전모드의 3가지로 설정한다.

본 발명의 응집기에서, G값 자동 설정 및 제어는 다음과 같이 수행한다.

응집지의 체적 및 유입 원수 유량으로부터 체류시간 T를 구하고, 원수 탁도에 따라서, 운전모드에 따라 각각 [계산식 2] 및 [계산식 3] 또는 [계산식 6], [계산식 7]로부터 각 단계별 속도경사 값을 자동 설정한다.

상기 자동 설정한 속도 경사 값은 제2도와 같이 PID연산제어기에 입력되고, PID연산제어기는 제어출력을 발생하여 인버터에 입력한다.

인버터는 입력에 상응하는 주파수 신호를 발생하여, 응집기 구동 전동기(3)로 보내고, 응집기 구동 전동기는 주파수 신호에 상응하는 회전수로 회전하게 되고, 이 회전수는 감속기(2)를 거쳐서 응집기 날개 축(7)에 전달된다.

실제 속도경사 값 연산기는 수온측정기의 수온 신호를 받아서 [계산식 5]에 따라서 물의 점성계수를 계산하고, 이 점성계수 값과 응집기 날개 축에서 측정한 응집기 날개 축의 회전력(Tr)과 응집기 날개축 회전수(n) 신호를 받아 [계산식 9]에 따라 실제 속도 경사 값을 연산하고, PID연산제어기에서는 상기 자동 설정된 속도경사 값과 실제 속도경사 값을 비교하여,제어 신호를 발생하여 자동 설정된 속도경사 값과 실제 속도경사 값이 일치하도록 제어한다.

상기 Gm opt값, 각 단계별 G값, Gm opt².t^0.942값, 응집지의 최적 평균 속도경사 값 Gm opt에 대한 G값 배분은 시험 결과로부터 구한 것이므로, 이와 유사한 범위의 값을 가지거나 유사한 방법으로 G값을 정하거나 비슷한 비율로 정하는 것은 본 발명의 특허취지를 침해하는 것으로 간주한다.

본 발명은 현재 전국의 정수장에서 응집기 운전에 당면하고 있는 문제에 대한 개선책을 제시한 것으로서, 정수장의 응집침전 공정 운전시에 즉시 이용 가능한 기술로서, 수처리 장비제조산업 및 정수산업에서 이용가능하다.

1 구동장치 받침대
2 감속기
3 구동 전동기
4 응집기 날개 축 회전력 측정기
5 응집기 날개 축 회전수 측정기
6 중간 축
7 응집기 날개 축
8 축 이음장치
9 응집기 날개
10 온도 측정기
11 제어반
12 원수 유량계
13 원수 탁도계

Claims

원수의 유량과 응집지 체적으로부터 응집지의 체류시간을 연산하는 단계;
상기 응집지의 체류시간과 응집기 형식에 대하여, 최적 평균 속도경사 값 Gm opt값을 자동적으로 정하는 공식을 설정하는 단계;
상기 공식으로부터 구한 최적 평균 속도경사 값 Gm opt값으로부터 응집지 단계별로 최적 속도경사 값 G값을 자동적으로 결정하는 단계:
원수의 탁도로부터 3단계 응집지의 적정 속도경사 값을 자동적으로 정하는 단계;
적정 평균 속도경사 값 Gm ab 값 및 최소동력 적정 평균 속도경사 값 Gm mp값을 자동적으로 정하는 단계 ;
수온 변화에 따라 상기 각 단계별 속도경사 값이 응집기에서 수행되도록, 온도 보정을 하고, 응집기의 실제 동력 및 회전수를 측정하여, 응집기 날개의 회전수를 제어하여 설정된 속도경사 값에서 응집기가 운전되도록 수행하는 단계; 및
최적 운전 모드와 적정 운전 모드 및 최소 동력운전 모드로 설정하는 단계로 구성하여, 필요에 따라 모드 별로 선택운전을 할 수 있도록 하고,
최적 평균 속도경사 값은 하기식의 계산으로 자동 설정하는 것을 특징으로 하는 응집기의 최적 운전 방법.

(여기서 Gm opt 는 최적 평균 속도경사 값(sec^-1), T 는 체류시간 (초), V 는 응집지 체적(㎥), Q 는 원수 유량(㎥/s)임)
삭제
청구항 1에서, 응집지의 각 단계별 최적 속도경사 값은 하기식의 계산으로 자동 설정하는 것을 특징으로 하는 응집기의 최적 운전 방법.

X ≤ 70 일 때, G₃ =10
70＜ X ≤ 200일 때, G₃ =10×( X/70)^0.6
X＞ 200일 때, G₃= 20
( 여기서, G₁은 1단계 응집기의 최적 속도경사 값(sec^-1), G₂는 2단계 응집기의 최적 속도경사 값(sec^-1), G₃는 3단계 응집기의 최적 속도경사 값(sec^-1), Gm opt 는 최적 평균 속도경사 값, X 는 원수 탁도(NTU) 임)
청구항 1에서, 적정 평균 속도경사 값은 하기의 계산으로 자동 설정하는 것을 특징으로 하는 응집기의 최적 운전 방법.

(여기서 Gm ab: 적정 평균 속도경사 값(=2단계 응집기의 G값),(sec-1),T : 체류시간 (초), V : 응집지 체적(㎥), Q : 원수 유량(㎥/s)임)
청구항 1에서, 최소동력 평균 속도경사 값은 하기의 계산으로 자동 설정하는 것을 특징으로 하는 응집기의 최적 운전 방법.

(여기서 Gm mp : 최소 동력 평균 속도경사 값(1/s)(2단계지의 속도경사 값),T : 체류시간 (초), V : 응집지 체적(㎥), Q : 응집지에 유입하는 원수 유량(㎥/s)임)
청구항 1에서, 응집기의 실제 속도경사 값은 하기의 계산으로 자동 설정하는 것을 특징으로 하는 응집기의 최적 운전 방법.

μ = 0.1×10^f1(0≤t)≤20℃)
μ = 0.0010019×10^f2 (20 ＜ t≤100℃)
f1 = 1301 /[998.333 + 8.1855 ×(t°C-20) + 0.00585 ×(t°C-32)²] - 3.30233
f2 = [1.3272×(20-t°C)-0.001053×(t°C- 20)²]/ (t°C+105)
(여기서,P :응집기의 소비동력(watt), Gr : 응집기의 실제 속도 경사값(1/s), n : 응집기 날개 축 회전수(rpm), Tr : 응집기 날개 축의 회전력(kg-cm), ｕ : 물의 점성계수(N.s/㎡),V : 응집지의 부피(㎥), μ : 물의 점성계수 . (N.s/㎡), t : 물의 온도(℃), f1, f2 : 지수임)
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