KR101278958B1 - 폐수처리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 침전조와 부상조를 일체화하여 침전공정과 부상공정이 하나의 장치 내에서 연이은 공정으로 수행되도록 하는 폐수처리시스템에 관한 것으로서, 폐수를 유입시켜 저장하는 집수조와, 응집제가 저장된 약품저장조와, 집수조로부터 이송되는 폐수와 약품저장조로부터 공급되는 응집제를 교반시키는 교반탱크와, 교반탱크로부터 이송되는 응집제와 교반된 폐수를 침전처리하고 연이어 부상처리함으로써 1차 처리를 한 후 1차 처리수를 배출하도록 침전조와 부상조가 일체로 결합되어 이루어지는 침전부상조와, 침전부상조에서 배출되는 1차 처리수를 저장하는 1차 처리수조와, 1차 처리수조로부터 이송되는 1차 처리수에 공기를 공급하여 정화시키는 폭기조와, 폭기조로부터 이송되는 정화수를 침전처리함으로써 2차 처리를 한 후 2차 처리수를 배출하는 침전조와, 침전조에서 배출되는 2차 처리수를 저장하는 2차 처리수조와, 2차 처리수조로부터 이송되는 2차 처리수를 여과시키는 여과기와, 여과기를 통과하며 여과된 여과수를 저장한 후 방류시키는 방류조를 포함한다.

Description

폐수처리시스템{Waste water treatment system}
본 발명은 폐수처리시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 침전조와 부상조를 일체화하여 침전공정과 부상공정이 하나의 장치 내에서 수행되도록 한 폐수처리시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 폐수처리시스템은 공장폐수나 가정폐수를 비롯한 각종 폐수를 정수하기 위해 일련의 공정을 통해 오염물질을 제거하고 있다.
폐수처리시스템에는 폐수로부터 오염물질을 제거하기 위해 통상 침전조와 가압부상조가 설치된다.
침전조는 물과 오염물질의 비중차를 이용하여 오염물질을 침강시켜 분리 제거하는 장치로서, 단순히 중력을 이용하여 침강시키기도 하지만, 대부분 응집제를 주입하여 플록(floc)을 형성하여 침강속도를 가속화함으로써 침강시간을 단축시키고 있다.
가압부상조는 폐수 중의 오염물질을 물의 표면으로 떠오르게 하여 제거하는 장치로서, 비중차에 의해 떠오르는 경우도 있지만, 대부분은 압력을 가한 상태에서 공기를 주입하여 용해시키면 공기가 상승하면서 주변의 오염물질에 부착되어 오염물질의 비중이 감소되어 물 위로 떠오르게 되며, 스컴 수집기에 모인 스컴은 별도의 배관을 통해 배출된다. 이러한 가압부상조는 침전조에서 1차 처리된 폐수에 남아있는 오염물질을 재차 제거하기 위해 침전조에 인접하여 설치되며, 침전공정에 이어 부상공정이 뒤따르게 되며, 이에 따라 폐수에 함유된 오염물질을 1차적으로 침강에 의해 분리한 후 2차적으로 부상에 의해 분리하게 되므로, 오염물질을 효율적으로 분리 제거할 수 있다.
그런데, 이와 같은 종래의 폐수처리시스템은 침전조에 이어서 부상조를 별도로 지상에 설치하여야 하기 때문에, 넓은 부지면적이 소모되어 부지가 낭비되고 설치비용이 증가할 뿐만 아니라 공정시간도 길다는 단점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 침전조와 부상조를 일체화하여 침전공정과 부상공정이 하나의 장치 내에서 연이은 공정으로 수행되도록 하는 폐수처리시스템을 제공함에 있다.
전술한 본 발명의 목적은, 폐수를 유입시켜 저장하는 집수조와, 응집제가 저장된 약품저장조와, 상기 집수조로부터 이송되는 폐수와 상기 약품저장조로부터 공급되는 응집제를 교반시키는 교반탱크와, 상기 교반탱크로부터 이송되는 응집제와 교반된 폐수를 침전처리하고 연이어 부상처리함으로써 1차 처리를 한 후 1차 처리수를 배출하도록 침전조와 부상조가 일체로 결합되어 이루어지는 침전부상조와, 상기 침전부상조에서 배출되는 1차 처리수를 저장하는 1차 처리수조와, 상기 1차 처리수조로부터 이송되는 1차 처리수에 공기를 공급하여 정화시키는 폭기조와, 상기 폭기조로부터 이송되는 정화수를 침전처리함으로써 2차 처리를 한 후 2차 처리수를 배출하는 침전조와, 상기 침전조에서 배출되는 2차 처리수를 저장하는 2차 처리수조와, 상기 2차 처리수조로부터 이송되는 2차 처리수를 여과시키는 여과기와, 상기 여과기를 통과하며 여과된 여과수를 저장한 후 방류시키는 방류조를 포함하는 폐수처리시스템을 제공함에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 침전부상조 및 침전조에서 배출되는 슬러지를 농축처리하는 슬러지농축조와, 상기 슬러지를 탈수시키는 필터프레스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 교반탱크는 폐수에 수산화나트륨을 공급하여 pH를 조정하는 pH 조정조와, 폐수에 황산알루미늄을 공급하여 응집반응을 시키는 반응조와, 폐수에 폴리머를 공급하여 응집시키는 응집조를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 침전부상조는 내측에 공간이 형성된 통의 형상을 가지며 내측 바닥이 중앙부를 향하여 하향 경사를 이루되 상기 내측 바닥의 중앙부가 함입형성되는 침전탱크와, 상기 침전탱크의 내측 상부에 수직하게 설치되는 중앙관과, 상기 침전탱크의 내측 상부에 상기 중앙관을 감싸도록 설치되는 중공 기둥의 형상을 가지며 내부가 비어있는 부상탱크와, 상기 침전탱크의 내측 바닥에 회전가능하도록 안착 설치되어 상기 침전탱크의 내측 바닥에 침전하는 슬러지를 긁어 상기 내측 바닥의 중앙부로 이동되도록 하는 스크레이퍼와, 일단이 상기 침전탱크의 상부에 장착되고 타단이 상기 침전탱크의 내측 바닥 중앙부에 장착되며 상기 스크레이퍼의 중앙에 관통결합되는 샤프트와, 상기 침전탱크의 상부 외측에 장착되며 상기 샤프트에 회전력을 제공하는 구동모터와, 일단은 상기 침전탱크의 외측에 위치하고 타단은 상기 중앙관의 내측에 위치하도록 상기 침전탱크 및 부상탱크를 관통하여 설치되며 상기 교반탱크로부터 이송되는 폐수가 유입되는 폐수유입관과, 상단이 상기 침전탱크의 상부에 연결되고 하단이 상기 침전탱크를 관통하여 상기 부상탱크의 하부에 연결되도록 설치되는 침전처리수 이송관과, 상기 침전탱크의 외측에서 상기 침전처리수 이송관에 연결되는 공기주입관과, 일단이 상기 부상탱크에 상기 침전처리수 이송관보다 높은 곳에 위치하도록 연결되고 타단이 상기 침전탱크를 관통하여 상기 침전탱크의 외측에 위치하도록 설치되는 부상처리수 배출관을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 1차 처리수 이송관은 하단이 상기 부상탱크의 중심을 향하도록 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 1차 처리수 이송관은 하단이 상기 부상탱크에 편심되게 설치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 중앙관은 하단이 테이퍼지게 확장형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 부상탱크는 제1탱크와, 상기 제1탱크의 하부에 상기 제1탱크보다 외경이 작은 제2탱크를 포함하여 'T'형 단면을 갖도록 형성되며, 상기 1차 처리수 유입구는 상기 제2탱크의 하단에 연결되고, 상기 2차 처리수 배출관은 상기 제1탱크의 하단에 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 부상탱크는 상기 제2탱크 및 제1탱크의 내측 연결부에 상향 경사지게 형성되는 칸막이부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 폐수처리용 침전부상조에 의하면, 침전조와 부상조가 별도의 부지에 설치된 것이 아니라 일체화되어 있기 때문에, 침전공정과 부상공정이 하나의 장치 내에서 연이은 공정으로 수행될 수 있고, 침전조와 부상조를 따로 분리하여 설치하지 않으므로 설치면적 및 설치비용이 줄어들며, 공정시간도 단축될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐수처리시스템의 공정도.
도 2는 도 1에 도시된 폐수처리시스템의 침전부상조를 보인 정면도.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 침전부상조의 평면도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 폐수처리시스템에 관하여 설명한다. 도시된 바와 같이, 폐수처리시스템은 집수조(100), 약품저장조(230, 232, 234), 교반탱크(200, 210, 220), 침전부상조(300), 1차 처리수조(400), 폭기조(500), 침전조(600), 2차 처리수조(700), 여과기(800a, 800b), 방류조(900)를 포함하며, 슬러지농축조(392)와 필터프레스(396)를 더 포함할 수 있다.
집수조(100)는 폐수를 유입시켜 저장하는 역할을 하는 것으로, 집수조(100)에는 송풍기(110)에 의해 공기가 공급된다. 집수조(100)에 저장된 폐수는 제1피드펌프(feed pump)(120)에 의해 교반탱크(200, 210, 220)로 이송된다.
약품저장조(230, 232, 234)는 응집제를 저장하여 교반하는 것으로서, 수산화나트륨(NaOH)이 저장된 제1약품저장조(234)와, 황산알루미늄(Al2(SO4)3)이 저장된 제2약품저장조(232)와, 폴리머(Polymer)가 저장된 제3약품저장조(230)를 포함한다. 약품저장조(230, 232, 234)에 저장된 응집제를 교반탱크(200, 210, 220)에 공급하기 위해 약품주입펌프(240)이 마련된다.
교반탱크(200, 210, 220)는 집수조(100)로부터 제1피드펌프(120)에 의해 이송되는 폐수를 저장하고 약품저장조(230, 232, 234)로부터 약품주입펌프(240)에 의해 공급되는 응집제를 교반시키는 역할을 하는 것이다. 교반탱크(200, 210, 220)는 pH 조정조(210), 반응조(220) 및 응집조(200)를 포함할 수 있으며, pH 조정조(210)는 제1약품저장조(234)에서 공급되는 수산화나트륨(NaOH)을 폐수와 교반시키고, 반응조(220)는 제2약품저장조(232)에서 공급되는 황산알루미늄(Al2(SO4)3)을 폐수와 교반시키며, 응집조(200)는 제3약품저장조(230)에서 공급되는 폴리머를 폐수와 교반시킨다.
침전부상조(300)는 교반탱크의 응집조(200)로부터 이송되는 폐수에서 오염물질을 제거하는 역할을 하는 것으로서, 침전부상조(300) 내에서 침전처리와 부상처리를 연이어 처리한 후 처리수와 슬러지를 각각 배출한다. 이러한 침전부상조(300)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 침전탱크(310), 중앙관(320), 부상탱크(330), 스크레이퍼(340), 샤프트(342), 구동모터(346), 폐수유입관(350), 침전처리수 이송관(360), 공기주입관(370), 부상처리수 배출관(380)을 포함한다.
여기에서, 침전탱크(310)는 내측에 공간이 형성된 통의 형상을 가지며, 지면에 안착설치된다. 침전탱크(310)는 내측 바닥이 중앙부를 향하여 경사를 이루도록 형성되며, 내측 바닥의 중앙부는 하방으로 함입형성된다. 침전탱크(310)의 내측 바닥의 중앙부에는 침전되는 슬러지가 모이게 된다. 침전탱크(310)에서는 응집제가 함유된 폐수의 침전공정을 통해 폐수의 1차 처리가 수행되는데, 응집제로 인해 비중이 무거워진 슬러지는 침전탱크(310)의 내측 바닥으로 침전되고, 침전처리수는 침전탱크(310)에 계속 채워지면서 상방으로 이동하게 된다. 침전공정을 통해 폐수의 오염물질이 모두 제거되지는 않기 때문에, 침전처리수에는 오염물질이 잔존하고 있다.
스크레이퍼(340)는 침전탱크(310)의 내부에 회전가능하게 설치되어 침전탱크(310)의 내측 바닥에 침전되는 슬러지를 긁어서 침전탱크(310)의 내측 바닥의 중앙부로 밀어넣는 역할을 하는 것이다.
샤프트(342)는 일단이 침전탱크(310)의 상부에 장착되고 타단이 침전탱크(310)의 내측 바닥 중앙부에 장착되며, 스크레이퍼(340)의 중앙에 관통결합된다.
구동모터(346)는 침전탱크(310)의 상부 외측에 장착되며, 샤프트(342)에 회전력을 제공하는 역할을 한다. 구동모터(346)에는 감속기(도면부호 표시되지 않음)가 연결될 수 있다.
스크레이퍼(340), 샤프트(342) 및 구동모터(346)는 통상의 침전조에 사용되는 것이 그대로 적용될 수 있으며, 특별히 한정되지 않는바, 여기에서 구성 및 작용에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
중앙관(320)은 침전탱크(310)의 내측 상부에 위치하도록 수직하게 설치된다. 중앙관(320)은 하방이 개구된 형태로 이루어져 폐수유입관(350)을 통해 유입되는 폐수를 하방으로 안내한다. 이러한 중앙관(320)은 원형관의 형태로 이루어질 수 있으며, 하단이 테이퍼지게 확장형성될 수도 있다. 중앙관(320)의 하단이 확장형성되면 중앙관(320)을 감싸도록 설치되는 부상탱크(330)가 견고하게 고정될 수 있다.
부상탱크(330)는 침전탱크(310)에서 1차 처리된 침전처리수를 연이어 처리하기 위한 것으로서, 부상공정을 통해 오염물질을 제거한다. 부상탱크(330)는 침전탱크(310)의 내측 상부에 중앙관(320)을 감싸도록 설치된다. 따라서 부상탱크(330)는 중앙관(320)이 끼워질 수 있는 중공(도면부호 표시되지 않음)을 갖는 형상으로 이루어지며, 폐수가 채워질 수 있도록 내부가 비어있는 형태를 이룬다. 부상탱크(330)에서는 침전탱크(310)에서 1차 처리된 침전처리수가 유입되면서 동시에 공기가 주입되어 공기가 부착된 오염물질은 상방으로 이동되어 스컴수집기(도면부호 표시되지 않음)에 수집되도록 하고 이러한 과정을 통해 2차 처리된 부상처리수는 배출관을 통해 배출되도록 한다.
한편, 부상탱크(330)는 'T'형 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 부상탱크(330)는 중공을 갖는 내부가 비어 있는 원기둥 형상의 제1탱크(330a)와, 제1탱크(330a)의 하부에 형성되며 제1탱크(330a)보다 외경이 작은 제2탱크(330b)를 포함하여 이루어져, 전체적으로 'T'형 단면을 이룰 수 있다. 이 경우, 침전탱크(310)에서 1차 처리된 침전처리수는 제2탱크(330b)의 하단으로 유입되며, 부상처리된 부상처리수는 제1탱크(330a)의 하단을 통해 배출되도록 할 수 있다. 그리고 부상탱크(330)는 제2탱크(330b)와 제1탱크(330a)가 연결되는 내측 연결부에 상향 경사지게 설치되는 칸막이부(332)를 더 포함할 수 있다. 칸막이부(332)는 제1탱크(330a)로 유입된 폐수가 채워질 때 공기가 부착되어 상방으로 떠오르게 되는 오염물질이 상방으로 잘 떠오를 수 있도록 방향을 잡아주는 역할을 하는 것이며, 제2탱크(330b)의 내측 상단에 테이퍼지게 확장형성되는 관의 형태로 이루어진다.
폐수유입관(350)은 침전탱크(310)의 외부에서 침전탱크(310)의 내부로 폐수를 유입하기 위하여 설치되는 것으로서, 폐수유입관(350)의 일단은 침전탱크(310)의 외측에 위치하고, 폐수유입관(350)의 타단은 침전탱크(310)와 부상탱크(330)를 관통하여 중앙관(320)의 내측에 위치한다. 따라서 교반탱크(200)로부터 폐수유입관(350)을 통해 유입되는 폐수는 중앙관(320)의 내측에 위치하는 타단을 통해 배출되어 중앙관(320)에 의해 침전탱크(310)의 내측 하방으로 안내되어 채워진다. 이 경우, 전술한 바와 같이 폐수유입관(350)을 통해 유입되는 폐수는 응집제가 함유되어 있는 상태이다.
침전처리수 이송관(360)은 침전탱크(310)에서 1차 처리된 침전처리수를 부상탱크(330)로 이동시키기 위한 것으로서, 상단이 침전탱크(310)의 상부에 연결되고 하단이 침전탱크(310)를 관통하여 부상탱크(330)의 하부에 연결되도록 설치된다. 이 경우, 침전탱크(310)에서의 월류수는 월류수 유입구(362)를 통해 침전처리수 이송관(360)으로 유입된다. 침전처리수 이송관(360)은 'ㄴ'형태로 절곡형성될 수 있다.
침전처리수 이송관(360)은 그 하단이 도 3에 도시된 바와 같이 부상탱크(330)의 중심을 향하도록 연결될 수 있으며, 이와 달리 도 4에 도시된 바와 같이 부상탱크(330)의 제2탱크(330b)에 편심되게 설치될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 침전처리수 이송관(360)의 하단이 제2탱크(330b)에 편심 설치되면 공기와 함께 주입되는 침전처리수가 제2탱크(330b)의 중공을 축으로 회전하면서 유입되어 채워지게 된다. 즉, 와류를 발생시키게 되며, 이에 따라 부상처리의 효율을 높일 수 있다. 참고로, 도 4에 도시된 침전부상조는 침전처리수 이송관(360)의 하단이 편심되게 설치된다는 점을 제외하고는 도 3에 도시된 침전부상조와 기술적 특징이 실질적으로 동일하다.
공기주입관(370)은 침전탱크(310)의 외측에서 침전처리수 이송관(360)에 연결되어 공기를 주입하기 위한 것이다. 이에 따라, 침전처리수는 공기가 주입된 상태로 부상탱크(330)로 유입되어, 부상탱크(330)에서 가압부상공정이 수행되도록 한다. 도 2에서 미설명된 부호 372는 공기를 주입하기 위한 압력탱크를 가리키는 것이고, 374는 압력펌프를 가리키는 것이다.
부상처리수 배출관(380)은 부상탱크(330)에서 2차 처리된 부상처리수를 침전탱크(310)의 외부로 배출하기 위하여 설치되는 것이다. 이 경우, 부상처리수 배출관(380)은 일단이 부상탱크(330)에 침전처리수 이송관(360)보다 높은 곳에 위치하도록 연결되고, 타단이 침전탱크(310)를 관통하여 침전탱크(310)의 외측에 위치하도록 설치된다. 그리고 부상처리수 배출관(380)의 일단은 부상탱크(330)의 칸막이부(332)와 대략 같은 높이가 되도록 설치될 수 있는데, 칸막이부(332)를 통해 공기가 부착된 오염물질이 상방으로 잘 떠오르도록 하고 칸막이부(332)의 바깥쪽에 위치하도록 연결되는 부상처리수 배출관(380)으로 오염물질이 제거된 부상처리수가 효율적으로 배출되게 할 수 있다.
참고로, 도 2에서 미설명된 부호 344은 침전탱크(310)의 하단에 연결되는 침전슬러지 배출관(도시되지 않음)과 연결되어 슬러지를 배출하기 위한 제1 슬러지 펌프를 가리키는 것이다.
1차 처리수조(400)는 침전부상조(300)에서 침전처리 및 부상처리된 1차 처리수가 이송되어 저장되는 수조이다. 1차 처리수조(400)에 저장된 1차 처리수는 제2피드펌프(410)에 의해 폭기조(500)로 이송된다.
폭기조(500)는 1차 처리수조(400)에서 제2피드펌프(410)에 의해 이송되는 1차 처리수를 저장하고 공기를 공급하여 정화시키는 역할을 하는 것이다. 폭기조(500)의 전단에는 폭기조(500)로 유량을 일정하게 투입시키기 위하여 유량을 계측하는 계량조(V-notch)(도면부호 표시되지 않음)가 마련될 수 있다. 그리고 폭기조(500)에 공기를 공급하기 위하여 송풍기(510)가 마련된다.
침전조(600)는 폐수를 2차 처리하는 곳으로서, 폭기조(500)에서 정화된 후 이송되는 정화수를 다시 한 번 침전처리를 한다. 이 경우, 침전조(600)의 하단에 연결되는 침전슬러지 배출관(도시되지 않음)과 연결되어 슬러지를 배출하기 위한 제2 슬러지 펌프(610)가 마련된다.
2차 처리수조(700)는 침전조(600)에서 침전처리된 후 이송되는 2차 처리수를 저장하며, 2차 처리수조(700)에는 송풍기(510)에 의해 공기가 공급된다. 2차 처리수조(700)에 저장된 2차 처리수는 제3피드펌프(710)에 의해 여과기(800a, 800b)로 이송된다.
여과기(800a, 800b)는 2차 처리수조(700)에서 제3피드펌프(710)에 의해 이송되는 2차 처리수를 여과시키는 역할을 하는 것으로서, 모래여과기(800a)와 활성탄여과기(800b)를 포함할 수 있다.
방류조(900)는 여과기(800a, 800b)를 통과하며 여과된 여과수를 저장하였다가 방류시키기 위한 것이다.
슬러지농축조(392)는 침전부상조(300)에서 폐수가 1차 처리되면서 배출되는 침전슬러지 및 부상슬러지와, 침전조(600)에서 폐수가 2차 처리되면서 배출되는 침전슬러지를 농축처리하는 역할을 하는 것이다. 침전부상조(300)에서 배출되는 슬러지 중에서 침전탱크(310)에서 배출되는 침전슬러지는 제1 슬러지 펌프(344)에 의해 슬러지농축조(392)로 이송되고, 부상탱크(330)에서 배출되는 부상슬러지는 직접 슬러지농축조(392)로 이송된다. 침전조(600)에서 배출되는 슬러지는 제2 슬러지 펌프(610)에 의해 슬러지농축조(392)로 이송된다.
필터프레스(filter press)(396)는 슬러지농축조(392)에서 농축처리된 슬러지를 최종 탈수처리시키기 위한 것이며, 슬러지농축조(392)의 슬러지는 제3 슬러지 펌프(394)에 의해 필터프레스(396)로 이송된다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 폐수처리시스템에 의해 폐수가 처리되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 집수조(100)에 폐수가 유입되어 저장되며, 집수조(100)의 폐수는 제1피드펌프(120)에 의해 교반탱크(200, 210, 220)로 이송되어 응집과정을 거친다. 응집제로는 수산화나트륨(NaOH), 황산알루미늄(Al2(SO4)3), 폴리머 등이 사용된다.
교반탱크(200, 210, 220)에서 응집제와 교반된 폐수는 침전부상조(300)로 이송되어 침전 및 부상처리되면서 폐수에서 오염물질을 분리제거한다. 이 경우, 폐수는 폐수유입관(350)을 통해 침전탱크(310)의 내부로 유입되어 채워지게 된다. 침전탱크(310)의 내부에서는 구동모터(346)와 샤프트(342)의 회전에 의해 스크레이퍼(340)도 회전을 하게 되고, 폐수의 침전처리가 수행되어 응집제에 의해 비중이 커진 슬러지는 침전을 하여 침전탱크(310)의 내측 바닥에 안착하게 된다. 이 경우, 스크레이퍼(340)가 슬러지를 긁어 침전탱크(310)의 내측 바닥의 중앙부로 밀어넣게 되며, 슬러지는 침전탱크(310)의 내측 바닥의 중앙부에 연결되는 슬러지배출관(도시되지 않음)을 통해 제1 슬러지 펌프(344)에 의해 배출된다.
침전탱크(310)에서 침전처리가 수행되면서 침전탱크(310)는 폐수가 계속적으로 채워지기 때문에 침전처리된 후 상방으로 이동되는 침전처리수는 침전탱크(310)의 상부로 넘치게 된다. 그리고 침전처리수에 잔존하는 오염물질을 제거하기 위해 부상탱크(330)로 보내 다시 한 번 처리를 한다. 즉, 침전처리수는 월류수 유입구(362)를 통해 침전처리수 이송관(360)으로 유입되며, 공기주입관(370)을 통해 침전처리수 이송관(360)으로 주입되는 공기와 함께 부상탱크(330)의 제2탱크(330b) 하단으로 유입된다.
부상탱크(330)로 유입된 침전처리수는 함께 유입된 공기에 의해 부상처리된다. 즉, 오염물질은 공기가 부착되어 비중이 가벼워져 부상탱크(330) 내부의 칸막이부(332)에 의해 상방으로 잘 떠오르게 되고, 오염물질이 분리된 부상처리수는 부상처리수 배출관(380)을 통해 침전탱크(310)의 외부로 배출된다. 상방으로 떠올라 스컴 수집기에 모인 스컴은 별도의 배관(390)을 통해 배출된다.
이처럼, 침전부상조는 침전탱크(310)의 내부에 부상탱크(330)가 일체로 설치됨으로써, 침전공정과 부상공정을 하나의 장치 내에서 순환식으로 연이어 처리할 수 있다. 따라서 별도의 부지에 부상조를 별도로 설치할 필요가 없기 때문에, 설치면적과 설치비용을 줄일 수 있어 경제적인 효과를 얻을 수 있고, 실제 공정시간도 단축되는 효과가 얻어진다.
침전부상조(300)에서 1차 처리된 1차 처리수는 1차 처리수조(400)로 이송되어 저장되고, 제2피드펌프(410)에 의해 폭기조(500)로 이송된다.
폭기조(500)에서는 1차 처리수에 공기를 공급하여 정화시킨 후, 침전조(600)로 보내 2차 처리를 한다.
침전조(600)에서 2차 처리된 2차 처리수는 2차 처리수조(700)에 저장되었다가, 제3피드펌프(710)에 의해 여과기(800a, 800b)로 이송된다.
여과기(800a, 800b)를 통과한 여과수는 방류조(900)에 저장되었다가 방류됨으로써 폐수처리가 완료된다.
한편, 침전부상조(300)와 침전조(600)에서 배출되는 침전슬러지와 부상슬러지는 제1 슬러지 펌프(344)와 제2 슬러지 펌프(610)에 의해 슬러지농축조(392)로 이송되며, 슬러지농축조(392)에서 농축처리된 슬러지는 제3 슬러지 펌프(394)에 의해 필터프레스(396)로 이송되어 탈수처리된다.
100 : 집수조 110 : 송풍기
200, 210, 220 : 교반탱크 230, 232, 234 : 약품저장조
240 : 약품주입펌프 300 : 침전부상조
310 : 침전탱크 320 : 중앙관
330 : 부상탱크 330a : 제1탱크
330b : 제2탱크 332 : 칸막이부
340 : 스크레이퍼 342 : 샤프트
344 : 슬러지 펌프 346 : 구동모터
350 : 폐수유입관 360 : 침전처리수 이송관
370 : 공기주입관 372 : 압력탱크
374 : 압력펌프 380 : 부상처리수 배출관
392 : 슬러지농축조 396 : 필터프레스
400 : 1차 처리수조 500 : 폭기조
600 : 침전조 700 : 2차 처리수조
800a, 800b : 여과기 900 : 방류조

Claims (9)

  1. 폐수를 유입시켜 저장하는 집수조;
    응집제가 저장된 약품저장조;
    상기 집수조로부터 이송되는 폐수와 상기 약품저장조로부터 공급되는 응집제를 교반시키는 교반탱크;
    상기 교반탱크로부터 이송되는 응집제와 교반된 폐수를 침전처리하고 연이어 부상처리함으로써 1차 처리를 한 후 1차 처리수를 배출하도록 침전조와 부상조가 일체로 결합되어 이루어지는 침전부상조;
    상기 침전부상조에서 배출되는 1차 처리수를 저장하는 1차 처리수조;
    상기 1차 처리수조로부터 이송되는 1차 처리수에 공기를 공급하여 정화시키는 폭기조;
    상기 폭기조로부터 이송되는 정화수를 침전처리함으로써 2차 처리를 한 후 2차 처리수를 배출하는 침전조;
    상기 침전조에서 배출되는 2차 처리수를 저장하는 2차 처리수조;
    상기 2차 처리수조로부터 이송되는 2차 처리수를 여과시키는 여과기; 및
    상기 여과기를 통과하며 여과된 여과수를 저장한 후 방류시키는 방류조를 포함하며,
    상기 침전부상조는,
    내측에 공간이 형성된 통의 형상을 가지며, 내측 바닥이 중앙부를 향하여 하향 경사를 이루되 상기 내측 바닥의 중앙부가 함입형성되는 침전탱크;
    상기 침전탱크의 내측 상부에 수직하게 설치되는 중앙관;
    상기 침전탱크의 내측 상부에 상기 중앙관을 감싸도록 설치되는 중공 기둥의 형상을 가지며 내부가 비어있는 부상탱크;
    상기 침전탱크의 내측 바닥에 회전가능하도록 안착 설치되어 상기 침전탱크의 내측 바닥에 침전하는 슬러지를 긁어 상기 내측 바닥의 중앙부로 이동되도록 하는 스크레이퍼;
    일단이 상기 침전탱크의 상부에 장착되고 타단이 상기 침전탱크의 내측 바닥 중앙부에 장착되며, 상기 스크레이퍼의 중앙에 관통결합되는 샤프트;
    상기 침전탱크의 상부 외측에 장착되며 상기 샤프트에 회전력을 제공하는 구동모터;
    일단은 상기 침전탱크의 외측에 위치하고 타단은 상기 중앙관의 내측에 위치하도록 상기 침전탱크 및 부상탱크를 관통하여 설치되며, 상기 교반탱크로부터 이송되는 폐수가 유입되는 폐수유입관;
    상단이 상기 침전탱크의 상부에 연결되고 하단이 상기 침전탱크를 관통하여 상기 부상탱크의 하부에 연결되도록 설치되는 침전처리수 이송관;
    상기 침전탱크의 외측에서 상기 침전처리수 이송관에 연결되는 공기주입관;
    일단이 상기 부상탱크에 상기 침전처리수 이송관보다 높은 곳에 위치하도록 연결되고 타단이 상기 침전탱크를 관통하여 상기 침전탱크의 외측에 위치하도록 설치되는 부상처리수 배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수처리시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 침전부상조 및 침전조에서 배출되는 슬러지를 농축처리하는 슬러지농축조와, 상기 슬러지를 탈수시키는 필터프레스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수처리시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 교반탱크는 폐수에 수산화나트륨을 공급하여 pH를 조정하는 pH 조정조와, 폐수에 황산알루미늄을 공급하여 응집반응을 시키는 반응조와, 폐수에 폴리머를 공급하여 응집시키는 응집조를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수처리시스템.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 처리수 이송관은 하단이 상기 부상탱크의 중심을 향하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 폐수처리시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 처리수 이송관은 하단이 상기 부상탱크에 편심되게 설치되는 것을 특징으로 하는 폐수처리시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙관은 하단이 테이퍼지게 확장형성되는 것을 특징으로 하는 폐수처리시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 부상탱크는 제1탱크와, 상기 제1탱크의 하부에 상기 제1탱크보다 외경이 작은 제2탱크를 포함하여 'T'형 단면을 갖도록 형성되며, 상기 1차 처리수 유입구는 상기 제2탱크의 하단에 연결되고, 상기 2차 처리수 배출관은 상기 제1탱크의 하단에 연결되는 것을 특징으로 하는 폐수처리시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 부상탱크는 상기 제2탱크 및 제1탱크의 내측 연결부에 상향 경사지게 형성되는 칸막이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수처리시스템.
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