KR101230623B1

KR101230623B1 - 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치

Info

Publication number: KR101230623B1
Application number: KR20120015776A
Authority: KR
Inventors: 류인상; 배민호
Original assignee: 주식회사 금성다올기술; 배민호; 류인상; 주식회사 서남환경
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2013-03-11

Abstract

본 발명은 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치에 관한 것으로, 수로에서 폐수를 폭기하면서 그 폭기하는 위치의 상측으로부터 약품을 점적하 방식으로 낙하시켜 투입함으로써 수화현상에 의한 겔 등의 이물질이 발생하지 않도록 함과 아울러 구조가 간단하고 경제적인 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치는, 수로에 설치되어 폐수에 약품을 투입하여 인을 제거하는 인 제거장치에 있어서, 상기 수로에 설치되어 외부로부터 압축공기를 투입받아 흐르는 폐수를 폭기시키는 폭기부; 상기 수로의 상측에 설치되어 상기 폭기부에 의해 폭기되는 폐수에 점적하 방식으로 약품을 낙하시켜 투입하는 약품투입부; 상기 폭기부의 후방에서 복수의 벽체가 수로의 양측벽으로부터 서로 교번하여 설치되어 폐수에 와류를 형성하는 와류형성부;로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치{Chemicals injection and mixture apparatus}

본 발명은 인(Phosphorous)을 제거하기 위한 장치로, 특히 폐수, 하수, 처리수 및 슬러지 등이 흐르는 수로에 설치되어 폭기를 하면서 상부로부터 점적하 방식으로 약품을 투입하고 다단격벽을 이용하여 약품이 고르게 확산 분포시킬 수 있도록 한 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치에 관한 것이다.

가정이나 공장, 축사 등에서 방류되는 폐수, 하수, 처리수 및 슬러지(이하 "폐수"로 통칭한다) 등에는 인이 포함되어 있으며, 이러한 인을 제거하지 않고 그대로 방류되는 경우 심각한 수질 오염을 야기시킨다.

따라서 수로를 흐르는 폐수 등에 인을 제거하기 위하여 일반으로 Al계 무기응집제 또는 Fe계 무기 응집제를 투입하게 된다.

상기와 같은 응집제를 수중에 주입하기 위하여 종래에는 응집지에 교반기를 설치하여 약품을 상부나 하부에서 주입하고 강제로 교반하는 방법, 인라인 믹서에 의한 약품을 투입하는 방법, 워터챔프(수중에 설치되는 프로펠러형 믹서), 프로펠러 전단에 약품을 투입하는 방법 등이 사용되고 있으나, 수중에 투입된 약품과 인 성분이 신속하게(1~2초 이내) 혼화되지 않으면, 가수분해, 가교현상 등으로 인의 제거효율이 높지 않거나 약품과 동력이 과다하게 소모되는 문제점이 있었으며, 또한 폐수의 오염물질 제거를 위해 여러 곳에서 처리하는 것보다 별도의 한 곳으로 모아 처리하면 효과적이나 이때에도 인과 약품이 완전히 혼화되지 않아 약품이 과다 소모되고 있는 실정이다.

즉, 응집제 계통의 약품으로 인을 제거하기 위해서는 약품이 인에 최대한 빠른시간(1∼2초) 이내에 적정량이 접촉되어 화학반응을 일으켜야 제거효과가 높으면서도 약품과 동력의 낭비가 적으나, 종래의 방법들은 빠른시간안에 인과 약품이 접촉되지 못하고, 약품의 투입 후에 샘플링을 행하여 투입되는 응집제의 양을 조절함으로써 인 제거효율이 매우 낮으면서 약품이 과다하게 투입되는 문제점이 있었다.

이를 위해 본 출원인은 상기의 문제점을 개선하기 위하여 등록번호 제10-1033851호에서 수로에 다점식 주입방식을 채택하여 폐수와 응집제가 짧은 시간 안에 응집 혼화하도록 함으로써 효과를 향상시키도록 한 급속 인 제거장치를 제안하였다.

도 1은 본 출원인이 선출원한 급속 인 제거 장치의 분해 사시도이다.

상기 도 1에서 사각의 각체(110)를 이용하여 사각 격자 형태의 몸체(100)를 구성하며, 각 각체(110)는 하부가 개방되며, 측부는 다른 각체와 연통되도록 연결되는 것이다.

또한, 이러한 몸체(100)는 사각의 격자형태를 예를 들어 도시하였지만 삼각, 오각, 육각 등의 다각형의 형태로 형성될 수 있는 것이다.

상기 몸체(100)의 가운데 부분에는 인을 제거하기 위하여 외부에 존치된 약품 탱크(미도시)에 저장된 폴리 염화알루미늄(PAC) 또는 폴리 수산화 염화황산알루미늄(PAHCS)과 처리수가 혼합된 유체(즉, 가압수)를 격자 형태의 몸체에 투입하기 위한 투입관 연결구(120)가 형성되며, 투입관 연결구(120)의 측부는 이에 연결된 각 각체와 연통되도록 연결관(122)이 구성되고, 투입관 연결구(120)에는 약품을 공급하기 위한 투입관이 연결되는 접속공(121)이 형성되는 것이다.

또한, 상기 각체(110)는 공급되는 약품을 외부로 분사하기 위한 곳에 위치한 각체는 하부가 개방되나, 선택적으로 분사가 이루어지지 않는 각체의 경우 하부가 막혀있는 상태로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 볼트 공(111)이 형성된 각체는 하부가 개방되도록 구성하고, 볼트 공(111)이 형성되지 않는 경우에는 하부가 폐쇄되도록 구성하여 다른 각체로 약품을 공급하는 통로 즉 단순한 연결관(122)으로만 이용할 수 있는 것이다. 또한, 상기 몸체(100)를 이루는 각체(110)에서 하부가 개방된 형태의 각체의 하측으로는 노즐 판(130)과 막음 판(140)이 각각 볼트 결합되는데, 이러한 노즐 판(130)은 각 각체(110)의 하부를 막을 수 있도록 긴 판재로 형성되며, 그 측부에는 다수개의 노즐 홈(132,133)이 일정간격마다 형성되는 것이다.

이때, 상기 노즐 홈(132,133)은 노즐 판(130)의 양측에 형성되어 각체(110)의 양측방향으로 약품이 분사되도록 하거나, 또는 노즐 판(150)과 같이 각체(110)의 외측 방향으로만 홈(151)이 형성되도록 함으로써 약품의 분사방향을 결정하도록 형성되는 것이다.

상기에서 막음 판(140)은 노즐 판(130)의 하부에 볼트 결합되는데, 그 크기는 노즐 판(130)의 크기와 동일하거나 이보다 크게 형성되어 노즐 홈(132,133)의 하측까지 막을 수 있도록 형성되는 것이다.

상기에서 노즐판(130)과 막음판(140)의 구성을 예를 들어 설명하였으나 부호가 명기되지 않은 다른 노즐 판과 막음 판의 구조도 이와 동일하며, 다만 몸체의 형상에 따라 길이가 달라질 수 있는 것이다.

또한, 상기 각체(110), 노즐 판(130) 및 막음 판(140)들은 각각 동일한 위치에 다수개의 볼트 공(111,131,141)이 형성되어 장 볼트에 의해 결합되며, 이때 너트, 와샤 및 패킹에 의해 결합되어 볼트구멍에서 약품이 새거나 너트의 풀림이 예방되도록 할 수 있다.

도 2는 도1에서의 각체, 노즐판 및 막음판의 체결 구성도로서, 각체(110)의 상부에 다수 형성된 볼트 공(111), 노즐판(130)에 형성된 다수의 볼트 공(131) 및 막음판(140)에 형성된 다수의 볼트 공(141)에 와샤(163, 166)와 패킹(164, 165)를 삽입하고 볼트(160)와 너트(161)로 체결한 구조임을 나타내고 있는 것이다. 또한, 종래 급속 인 제거 장치 제2실시 예에서 각체(200), 노즐판(230) 및 막음판(240)의 체결도 상기 제1 실시 예의 체결과 동일한 구성으로 체결될 수 있는 것이다.

도 3(a)는 종래의 급속 인 제거 장치가 수로에 설치된 상태 정면도이고, (b)는 설치 상태의 측면도로서, 수로(170)의 폭방향으로 몸체(100)가 설치되어 폐수가 흐르는 방향과 수직 방향으로 약품이 섞인 가압수를 분사함으로써 0.5~2초 이내의 빠른 시간에 약품이 침투될 수 있으며, 이 과정에서 폐수와 가압수가 직각방향으로 만나면서 와류가 발생되어 약품과 폐수가 급속히 혼합되는 것이다.

도 3(b)는 측면도로서 지지대(190)를 통해 폐수의 흐름을 방해하지 않고 설치된 상태이며, 약품 투입관(180)의 몸체(100)의 투입관 연결구(120)에 접속되어 압력을 가지고 흐르는 약품을 각체(110)에 공급하는 상태를 보인도이다.

그런데, 이러한 종래의 급속 인 제거장치는 물과 약품을 혼합하여 분사함으로써 수화현상에 의해 관이나 노즐에 겔 등의 이물질이 많이 끼어 이물질로 작용함으로써 충분히 약품이 분사되지 못하는 경우가 발생한다.

겔을 제거하기 위해서는 주기적으로 인 제거를 위한 운전을 멈추고, 작업자가 일일이 관과 노즐 부위를 청소하여야 하므로, 연속적인 운전이 이루어질 수 없고, 또한 유지보수 비용이 크게 증가하는 문제점이 있었다.

또한 이러한 방식은 많은 양의 약품이 투입되어 비경제적이고, 구조가 복잡한 문제점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 수로에서 폐수를 폭기하면서 그 폭기하는 위치의 상측으로부터 약품을 점적하 방식으로 낙하시켜 투입함으로써 수화현상에 의한 겔 등의 이물질이 발생하지 않도록 함과 아울러 응집속도를 최단화하며, 수로 후단에 다단의 교번하는 격벽에 의해 발생하는 와류로서 응집효율을 극대화한 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치는,

수로에 설치되어 폐수에 약품을 투입하여 인을 제거하는 인 제거장치에 있어서,

상기 수로에 설치되어 외부로부터 압축공기를 투입받아 흐르는 폐수를 폭기시키는 폭기부;

상기 수로의 상측에 설치되어 상기 폭기부에 의해 폭기되는 폐수에 점적하 방식으로 약품을 낙하시켜 투입하는 약품투입부;

상기 폭기부의 후방에서 복수의 벽체가 수로의 양측벽으로부터 서로 교번하여 설치되어 폐수에 와류를 형성하는 와류형성부;로 구성된 것을 특징으로 한다.

이와같이 구성된 본 발명은 폭기를 위한 노즐과는 별도로 약품이 투입됨으로써 관체나 노즐에서 수화현상에 의한 겔 등의 이물질이 발생하지 않는다.

이로인해 종래와 같이 이물질을 제거하기 위하여 운전을 정지하는 경우가 발생하지 않고, 또한 이물질을 제거하는 작업이 필요하지 않으므로 유지보수 비용의 절감효과도 갖는다.

또한, 그 구조가 매우 간단하고, 많은 양의 약품을 사용하지 않으므로 유지비용이 매우 경제적이다.

도1은 종래의 인 제거 장치 분해 사시도.
도2는 도1의 각체, 노즐판 및 막음판의 체결 구성도.
도 3(a)는 종래의 인 제거 장치의 설치 상태 정면도.
도 3(b)는 설치 상태 측면도.
도4는 본 발명에 급속 인 제거장치의 구조를 보인 평면도.
도5는 도4의 측단면도.
도6은 폭기부의 구조를 보인 도.
도7은 약품투입부의 구조를 보인 도.
도8내지 도10은 본 발명의 다른 실시예를 보인 도.

본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도4는 본 발명의 평면도이고, 도5은 측단면도로서, 폐수가 유입되는 수로(200)에 약품투입부(220), 폭기부(210), 약품투입부(230), 다수의 교번하는 벽체(240,250,260)가 순차적으로 설치되는데, 폭기부(210)는 외부로부터 압축공기를 유입받아 흐르는 폐수를 폭기하는 구조를 갖는다.

상기의 폭기부(210)는 도6(a)에서 도시한 바와같이 외부로부터 압축공기를 투입받는 유입관(211)의 하단에 수로의 양측벽을 향하도록 분기관(212)이 설치되어 있고, 그 분기관(212)의 상측으로는 압축공기를 분사하여 폭기시키기 위한 분기노즐(213)이 설치되어 있다.

이러한 분기노즐(213)은 (b)에 도시한 바와같이 수로(200)의 전방과 후방으로 재차 분기된 전방노즐(214)과 후방노즐(215)을 갖게 되는데, 이는 전방노즐(214)과 후방노즐(215)로부터 분사되는 압축공기가 서로 부딪히면서 혼화되어 폭기효율을 높이기 위함이다.

폭기부(210)의 전방 상측에는 약품투입부(220)가 설치되어 폭기되는 폐수에 점적하방식으로 인 제거를 위한 약품 즉, Al계 무기응집제 또는 Fe계 무기 응집제를 낙하시켜 투입하게 된다.

이를 위해 약품투입부(220)는 수로의 상측에 설치되며, 도7에서와 같이 약품을 수용하기 위한 함체(221)의 바닥부에 일정간격으로 다수의 구멍(222)이 형성되어, 이 구멍(222)을 통해 약품이 방울 형태로 낙하되어 폭기되는 폐수에 투입된다.

구멍(222)의 크기와 갯수는 폐수에 포함된 인의 양에 따라 달라질 수 있을 것이며, 많은 양의 약품이 투입되지 않게 되어 비용 절감의 장점이 있다.

한편, 폭기부(210)의 후방에도 약품투입부(230)가 설치되는데, 이는 폭기부(210)의 전방과 후방에서 다점방식으로 투입함으로써 인제거 효율을 높이기 위함이다.

따라서 수로(200)를 흐르는 폐수가 폭기되면서 약품이 투입되어 빠르고 고르게 혼합이 됨으로써 인이 제거되는 것이다.

그리고, 폭기부(210)의 후방에는 수로(200)에 벽체로 된 복수의 와류형성부(240,250,260)가 형성되는데, 이러한 와류형성부(240,250,260)는 수로(200)의 양측벽에서 교번하여 형성된 벽체의 형태를 갖는데, 폭기와 약품 투입에 의해 인이 제거된 폐수가 교번하는 와류형성부(240,250,260)를 휘돌아 흐르면서 와류가 형성되어 미처 혼합되지 못한 약품이 와류에 의해 재차 혼합됨으로써 인을 다시 제거하여 완벽한 인 제거효율을 갖는다.

이러한 와류형성부(240,250,260)는 폐수의 흐름에 의하여 자연스럽게 와류가 형성되도록 함으로써 별도의 동력을 사용하지 않게 되어 이 또한 비용 절감의 효과를 갖는다.

아래 표1 및 표2는 본 발명에 의해 폐수로부터 인을 제거한 결과를 보인 것이다.

구분	주입율 (ppm)	약품투입전			처리수
구분	주입율 (ppm)	T-P	pH	수온	T-P	T-N	BOD
전방 약품투입부	40	1.524	6.5	11.7	0.584	10.826	8.7
전후방 약품투입부	40	1.465	6.5	11.7	0.461	10.134	8.4

구분	주입율 (ppm)	약품투입전			처리수
구분	주입율 (ppm)	T-P	pH	수온	T-P	T-N	BOD
전방 약품투입부	60	1.414	6.4	13.3	0.516	8.914	5.9
전후방 약품투입부와 폭기부의 혼화투입	60	1.491	6.4	13.2	0.424	8,213	5.7

여기서, T-P는 총인량이고, T-N은 총질소량이다.

이러한 결과는 본 발명에 의해 약품을 투입하고 혼화하는 경우 T-P가 크게 개선된 것을 보여준다.

한편, 폭기부(210)와 약품투입부(220)를 도8 내지 도10에 도시된 바와같이 하나의 구조물로 분사장치를 형성하여 수로의 수중에 설치할 수 있다.

도8은 본 발명에 따른 분사장치의 다른 실시예를 도시한 정면도이고, 도9는 분배기의 평면도이며, 도10은 분배기와 분사 노즐을 도시한 확대도이다.

도8 내지 도10을 참조하면, 상기 분사장치는 크게 분배기(510,520)와 분사 노즐(530)을 포함할 수 있다.

상기 분배기(510,520)에는 약품 유로(511,521)와 유체 유로(513,523)가 독립적으로 형성된다. 여기서, 약품은 Al계 무기응집제 또는 Fe계 무기 응집제를 의미한다. 또한, 유체로는 공기가 적용될 수 있다.

상기 약품 유로(511,521)와 유체 유로(513,523)는 이중관 구조로 형성되거나 나란한 직선 구조로 형성될 수 있다. 이때, 상기 약품 유로(511,521)와 유체 유로(513,523)는 분배기(510,520) 내에서 독립적으로 형성되므로, 상기 분배기(510,520) 내에서 약품과 유체가 서로 혼합되지 않는다. 따라서, 분배기(510,520) 내에서는 약품과 유체가 화학 반응하지 않게 되어 젤리와 같이 응결되지 안는다. 따라서, 분배기(510,520) 내의 유로가 약품의 화학 반응에 의해 막히는 것을 방지할 수 있다.

상기 분배기(510,520)는 공급관부(510)와 분배 헤더(520)로 이루어질 수 있다. 상기 공급관부(510)는 용접 또는 나사결합 등 다양한 방식에 의해 분배 헤더(520)에 결합될 수 있다. 이때, 상기 분배 헤더(520)는 원형 배관 또는 다각형 배관 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 분배 헤더(520)는 공급관부(510)와 대략 수직하게 형성될 수 있다.

상기 공급관부(510)는 원형, 타원형 또는 다각형 단면으로 형성될 수 있다.

상기 상기 공급관부(510)에는 약품 공급 유로(511)와 유체 공급 유로(513)가 형성된다. 상기 약품 공급 유로(511)와 유체 공급 유로(513)는 이중관 형태로 형성되거나 나란한 직선 유로 형태로 형성될 수 있다. 상기 약품 공급 유로(511)와 약품 분배 유로(521)는 서로 연결되어 약품 유로(511,521)를 형성한다.

상기 공급관부(510)는 약품 공급 유로(511)를 형성하는 공급 파이프(515)와, 상기 공급 파이프(515)의 외측에 이격되게 설치되어 상기 공급 파이프(515)의 외측에 유체 공급 유로(513)를 형성하는 공급 하우징(517)을 포함할 수 있다. 상기 공급 파이프(515)와 공급 하우징(517)은 용접이나 체결부재 등에 의해 결합될 수 있다.

상기 분배 헤더(520)는 공급관부(510)에 대략 수직하게 결합될 수 있다. 이때, 상기 분배 헤더(520)는 공급관부(510)보다 단면이 큰 원형 배관 또는 다각형 배관 형태로 형성될 수 있다.

상기 분배 헤더(520)에는 약품 분배 유로(521)와 유체 분배 유로(523)가 형성된다. 상기 약품 분배 유로(521)는 약품 공급 유로(511)와 연결되고, 상기 유체 분배 유로(523)는 유체 공급 유로(513)와 연결된다. 상기 유체 공급 유로(513)와 유체 분배 유로(523)는 서로 연결되어 유체 유로(513,523)를 형성한다.

상기 분배 헤더(520)는 약품 분배 유로(521)를 형성하는 분배 파이프(525)와, 상기 분배 파이프(525)의 외측에 결합되어 상기 분배 파이프(525)의 외측에 유체 분배 유로(523)를 형성하는 분배 하우징(527)을 포함할 수 있다. 상기 분배 파이프(525)와 분배 하우징(527)은 용접이나 체결부재 등에 의해 결합될 수 있다.

상기 약품 분배 유로(521)와 유체 분배 유로(523)는 이중관 형태로 형성되거나 나란한 직선 유로 형태로 형성될 수 있다. 이때, 상기 공급관부(510)의 유로들이 이중관 구조이면 상기 분배 헤더(520)의 유로들도 이중관 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 공급관부(510)의 유로들이 나란한 직선 유로 형태로 형성되면 상기 분배 헤더(520)의 유로들도 나란한 직선 유로 형태로 형성될 수 있다.

상기 공급관부(510)에는 약품 공급 유로(511)와 연통되도록 약품 배관(310)이 연결되고, 상기 약품 배관(310)에는 약품을 펌핑할 수 있도록 약품 펌프(미도시)가 설치될 수 있다. 이때, 상기 약품 배관(310)에는 약품 배관(310)을 개폐시킬 수 있도록 밸브(311)가 설치된다.

또한, 상기 공급관부(510)에는 급기 유로(513)와 연통되도록 급기 배관(320)이 연결되고, 상기 급기 배관(320)에는 유체 펌프(미도시)가 설치될 수 있다.

또한, 상기 약품 공급 유로(511)에는 유체를 주입할 수 있도록 연결관(330)이 연결될 수 있다. 이때, 상기 연결관(330)은 급기 배관(20)과 약품 배관(310) 사이에 연결되어 상기 약품 공급 유로(511)에 연결될 수 있다.

상기 연결관(330)과 급기 배관(320)의 연결부에는 상기 유체 펌프에서 공급된 유체를 급기 배관(320)이나 약품 배관(310) 측으로 절환시킬 수 있도록 개폐밸브(331)가 설치될 수 있다. 상기 개폐밸브(331)는 분사장치의 약품 공급 초기 또는 약품 공급 완료시 상기 급기 배관(320)의 유체를 약품 배관(310) 측으로 절환시킬 수 있다. 따라서, 상기 약품 공급 유로(511)와 약품 분배 유로(521)에 유체를 주입하여 상기 약품 공급 유로(511)와 약품 분배 유로(521)에 잔류된 약품을 완전히 제거함으로써 상기 약품 공급 유로(511)와 약품 분배 유로(521)에서 약품이 젤리(Jelly) 형태로 응결되는 것을 방지할 수 있다.

상기 분배기(520)의 상측에는 다수의 분사 노즐(530)이 설치된다. 상기 분사 노즐(530)들은 분배기(520)의 상측에 일렬 또는 다수 열로 배열될 수 있다. 이러한 분사 노즐(530)의 배열 수는 약품의 적정 분사량에 따라 적절하게 설계될 수 있다.

상기 약품 분배 유로(521)에는 다수의 약품 토출 유로(522)가 분기되고, 상기 유체 분배 유로(523)에는 다수의 유체 토출 유로(524)가 분기된다.

상기 약품 토출 유로(522)와 유체 토출 유로(524)들은 각 분사 노즐에 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 약품 토출 유로(522)들과 유체 토출 유로(524)들은 한 쌍씩 이중관 구조로 형성되어 각 분사 노즐(530)에 연결될 수 있다. 상기 각 분사 노즐(530)의 끝단부에는 약품과 유체가 혼합될 수 있도록 혼합 유로(531)가 형성되어 약품과 유체가 동시에 분사된다.

상기 분사 노즐(530)에서는 약품이 유체의 분사 압력에 의해 미세한 액적 형태로 분사되고, 유체가 폐수에 분사됨에 의해 포말과 와류가 형성된다. 따라서, 상기 약품이 포말과 와류에 액적 상태로 분사됨에 의해 약품이 폐수와 균일하게 혼합되고 빠른 시간 내에 화학 반응이 일어나도록 할 수 있다.

또한, 상기 분사 노즐(530)들은 분배기(520)가 하수 처리장의 침전조(1)에 침수될 때에 폐수의 유동방향과 수직하게 배치될 수 있다. 상기 분사 노즐(530)은 폐수의 유동방향에 수직하도록 약품과 유체를 분사함에 의해 약품과 폐수에 함유된 인의 반응 효율을 향상시킬 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 분사장치의 작용에 관해 설명하기로 한다.

약품 투입 초기에는, 상기 연결관(330)의 개폐밸브(331)가 개방되어 급기 배관(320)의 유체를 연결관(330)을 통하여 약품 배관(310)으로 절환시킨다. 이때, 상기 약품 펌프(미도시)는 정지된 상태에 있다.

상기 약품 배관(310)에 공급된 유체는 약품 펌프의 압력에 의해 약품 공급 유로(511)와 약품 분배 유로(521)에 잔류된 약품을 제거한다. 따라서, 상기 약품 공급 유로(511)와 약품 분배 유로(521)는 약품 초기 투입시 깨끗하게 청소된다. 여기서, 상기 청소 시간은 제어부에 기 설정되어 있다.

약품 공급 유로(511)와 약품 분배 유로(521)의 청소가 완료되면, 상기 연결관(330)의 개폐밸브(331)가 연결관(330)의 유로를 폐쇄시킨다.

약품 공급시에는, 상기 약품 펌프가 가동되어 상기 약품 공급 유로(511)에 약품을 공급하고, 상기 유체 펌프가 가동되어 상기 급기 유로(513)에 유체를 공급한다. 이때, 약품은 약품 공급 유로(511)와 약품 분배 유로(521)를 따라 분사 노즐(530)로 유동되고, 유체는 급기 유로(513)와 유체 분배 유로(523)를 따라 분사 노즐(530)로 유동된다. 또한, 약품과 유체가 독립적인 유로를 따라 독립적으로 유동되므로 상기 약품과 유체가 혼합되지 않는다. 따라서, 약품이 유체와 유로상에서 반응하여 응고되는 것을 방지함으로써 상기 약품 공급 유로(511)와 약품 분배 유로(521)가 막히는 것을 방지할 수 있다.

상기 분사 노즐(530)로 유동된 약품과 유체는 혼합 유로(531)에 유입되면서 혼합된다. 혼합된 약품과 유체는 폐수의 유동방향에 수직하도록 분사된다.

이때, 약품은 유체와 함께 분사되므로 분사 노즐(530)의 끝단부에서 유체의 분사 압력에 의해 미세한 액적 상태로 분사되어 빠른 시간 내에 폐수와 접촉 및 화학 반응하게 된다. 또한, 유체가 폐수에 분사될 때에 폐수에는 포말 및 와류가 형성되어 상기 액적 상태의 약품이 폐수와 보다 원활하게 혼합되고 및 화학 반응을 일으키도록 한다.

폐수에 함유된 인을 약품에 의해 제거하는 공정이 완료되면, 상기 약품 펌프가 정지되고 상기 유체 펌프는 가동된다. 그리고, 상기 연결관(330)의 개폐밸브(331)는 급기 배관(320)의 유체를 약품 배관(310)으로 절환시킨다.

상기 약품 배관(310)에 공급된 유체는 약품 공급 유로(511)와 약품 분배 유로(521)를 따라 유동되면서 잔류된 약품을 제거한다. 이렇게 청소된 잔류 약품은 분사 노즐(530)을 통해 폐수로 분사된다. 따라서, 상기 약품 공급 유로(511)와 약품 분배 유로(521)는 약품 공급이 완료된 이후에 깨끗하게 청소될 수 있다. 여기서, 약품 공급 유로(511)와 약품 분배 유로(521)의 청소 시간은 제어부(미도시)에 기 설정되어 있다.

이러한 분사장치에서 혼화된 약품은 후방으로 격벽으로 설치된 와류형성부(240,250,260)에 의해 더욱 고르게 혼화되어 혼화효율이 크게 증가하게 되는 것이다.

200 : 수로 210 : 폭기부
220,230 : 약품투입부 240,250,260 : 와류형성부

Claims

수로에 설치되어 폐수에 약품을 투입하여 인을 제거하는 인 제거장치에 있어서,
상기 수로에 설치되어 외부로부터 압축공기를 투입받아 흐르는 폐수를 폭기시키는 폭기부;
상기 수로의 상측에 설치되어 상기 폭기부에 의해 폭기되는 폐수에 점적하 방식으로 약품을 낙하시켜 투입하는 약품투입부;
상기 폭기부의 후방에서 복수의 벽체가 수로의 양측벽으로부터 서로 교번하여 설치되어 폐수에 와류를 형성하는 와류형성부;로 구성되며,
상기 약품투입부는 인 제거를 위한 약품이 보관되는 함체로 형성되고, 바닥부에는 일정간격으로 다수의 관통된 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치.
제1항에 있어서, 상기 폭기부는
외부로부터 압축공기를 유입받는 유입관;
상기 유입관의 하측엔 설치되어 유입관으로부터 유입된 공기를 측방향으로 분기시키는 분기관;
상기 분기관의 상측에 셜치되어 수로의 전방 및 후방으로 분기된 분기노즐;로 구성된 것을 특징으로 하는 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치.
삭제
수로에 설치되어 폐수에 약품을 투입하여 인을 제거하는 인 제거장치에 있어서,
상기 수로에 설치되어 약품과 유체를 투입하는 분사장치;
상기 분사장치의 후방에서 복수의 벽체가 수로의 양측벽으로부터 서로 교번하여 설치되어 폐수에 와류를 형성하는 와류형성부;로 구성되며,
상기 분사장치는,
약품 유로와 유체 유로가 형성되는 분배기;
상기 분배기에 설치되는 분사 노즐을 포함하고,
상기 약품 유로에서는 약품 토출 유로가 분기되고,
상기 유체 유로에서는 유체 토출 유로가 분기되고,
상기 약품 토출 유로들과 유체 토출 유로들은 각 분사 노즐에 연결되어 약품과 유체를 분사하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치.
제4항에 있어서,
상기 약품 유로와 유체 유로는 이중관 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 분배기에는 다수의 분사 노즐이 설치되고,
상기 약품 유로에서는 다수의 약품 토출 유로가 형성되고,
상기 유체 유로에서는 다수의 유체 토출 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 약품 토출 유로들과 유체 토출 유로들은 각 분사 노즐에 한 쌍씩 연결되는 것을 특징으로 하는 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 분사 노즐의 끝단부에는 상기 약품 토출 유로의 약품과 유체 토출 유로의 유체가 혼합되도록 혼합 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 분배기는:
약품 공급 유로와 유체 공급 유로가 형성된 공급관부; 및
상기 약품 공급 유로에 연결되는 약품 분배 유로와, 상기 유체 공급 유로에 연결되는 유체 분배 유로가 형성되고, 상기 분사 노즐이 다수 설치되는 분배 헤더;를 포함하는 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치.
제9항에 있어서,
상기 공급관부는 약품 공급 유로를 형성하는 공급 파이프와, 상기 공급 파이프의 외측에 결합되어 유체 공급 유로를 형성하는 공급 하우징을 포함하고,
상기 분배 헤더는 약품 분배 유로를 형성하는 분배 파이프와, 상기 분배 파이프의 외측에 결합되어 유체 분배 유로를 형성하는 분배 파이프를 포함하는 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 약품 유로는 유체가 주입될 수 있도록 급기 배관과 연결되는 것을 특징으로 하는 수로 다단격벽을 이용한 약품 다단 투입 및 혼화 장치.