KR101279592B1

KR101279592B1 - 수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템

Info

Publication number: KR101279592B1
Application number: KR1020120149786A
Authority: KR
Inventors: 박서진
Original assignee: 박서진
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2013-06-27

Abstract

상수처리장 및 하수처리장과 같은 수처리시설의 급속교반조에서 처리원수와 오니를 분리하기 위해 응집제를 투입할 때 각각의 급속교반조내에 응집제 투입량을 시각적으로 확인할 수 있어 효율적으로 조절하여 투여할 수 있으며, 응집제를 압축공기에 혼합시켜 급속교반조내로 폭기방식으로 공급시킴으로써 응집제가 급속교반조내에서 급속하게 확산될 수 있도록 한 수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템에 관한 것이다.

Description

수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템{COAGUANT INJECTION, DISTRIBUTION AND RADID MIXING APPRATUS IN WATER TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상수처리장 및 하수처리장과 같은 수처리시설의 급속교반조 내지 교반수로(이하, '급속교반조'라 함)에서 처리원수와 오니를 분리하기 위해 응집제를 투입할 때 각각의 급속교반조내에 응집제 투입량을 시각적으로 확인할 수 있어 효율적으로 조절하여 투여할 수 있으며, 응집제를 압축공기에 혼합시켜 급속교반조내로 폭기방식으로 공급시킴으로써 응집제가 급속교반조내에서 급속하게 확산될 수 있도록 한 수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템에 관한 것이다.

일반적으로 상수처리장 및 하수처리장과 같은 수처리시설에서는 다수의 급속교반조에 처리원수를 담수한 후 응집제를 급속교반조에 공급하여 응집제를 통해 오니를 응집하여 물을 정화하게 된다. 이 때, 응집된 오니는 오니수집기를 통해 외부로 배출되며, 침전지에서 제거되지 않은 부유물은 다음 단계인 여과기에서 제거된다. 또한, 상기 침전지에서 사용되는 응집제로는 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 황산철과 염화철등이 사용되고 보조제로 소석회, 소다회, 가성소다, 알긴산나트륨, 활성규산등이 사용한다.

한편, 국내 공개특허 제2002-83539호에서는 상수처리장 및 하수처리장과 같은 수처리시설에 설치되는 자연유하식 약액 투입장치가 도시되어 있는 데, 이를 참고하면 상기 기술은 "약품을 저장하기 위한 약액저장조로부터 약품을 공급받은 후 원수와 혼합되는 혼화조로 약품을 정량공급하기 위한 약액조의 약액정량토출장치에 있어서, 약액이 약품저장조로부터 약액조로 연속, 비례 투입되도록 하여 약액조 수면이 균일하도록 하며, 수면위치를 검출하는 약액수면위치검출센서가 부착되는 플로트밸브와, 약액조 하면 일측에 구비되는 유출밸브의 개도각을 검출하여 조절할 수 있는 유량조절기와, 상기의 약액조 수위신호와 유출밸브의 개도신호를 받아 유량을 산출토록 하고 이 신호를 유량지시계, 유량적산계에 인가시키며, 유량조절계와는 상호 신호교환으로 인해 유량조절기를 통해 상기 유출밸브의 개도각을 조절하여 약액을 정량 토출토록 하는 유량연산제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 자연유하식 약품 투입장치"를 소개하고 있다.

하지만, 상기 기술에 따른 약액 투입장치는 구성이 복잡할 뿐만 아니라 약액 투입량을 시각적으로 확인할 수 없어 약액이 원할히 투입되는지의 여부를 확인할 수 없다는 문제점이 있으며, 특히 급속교반조에 투입된 약액이 급속교반조내에서 확산되는 속도가 느려 오니의 응집효과를 만족할 수 없다는 문제점이 있다.

이와 관련하여 응집제를 급속교반시키기 위해 급속교반조 내에 프로펠러와 같은 교반기를 설치한 수처리시설이 소개되고 있지만 응집제의 가수분해가 수십초분의 일초에서 일초이내에 이루어진다는 점을 감안하면 이 역시 응집제의 확산속도가 느려 오니를 신속하게 응집할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 자연유하식(중력식)으로 약액을 투입하는 기술은 개방된 약액저장조에서 중력식으로 약액을 투입하기 때문에 약액이 대기중인 공기의 수분과 반응하여 침전물이 형성하고, 이 침전물이 배관을 막히게 하는 등의 문제점이 야기되었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 상수처리장 및 하수처리장과 같은 수처리시설의 급속교반조내에 응집제를 투입할 때 각각의 급속교반조내에 응집제 투입량을 시각적으로 확인할 수 있어 효율적으로 투여할 수 있는 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 응집제를 압축공기에 혼합시켜 급속교반조내로 폭기방식으로 공급시킴으로써 응집제가 급속교반조내에서 급속하게 확산될 수 있도록 한 수처리시설에서 응집제의 분배 및 급속교반시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 중력식이 아닌 펌프식으로 약액으로 공급하고 응집제 투입용기의 공기도 외부와 밀폐되도록 하여 응집제가 대기중의 수분과 접촉하는 것을 최대한 억제시켜 응집제와 수분이 반응한 침전물에 의해 배관이 막히는 현상을 방지할 수 있는 수처리시설에서 응집제의 분배 및 급속교반시스템을 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은 응집제 저장조와; 응집제 분배관과; 상기 응집제 저장조에 저장된 응집제를 응집제 분배관으로 압송시키는 압송펌프와; 처리원수가 담수된 다수개의 급속교반조와; 상기 응집제 분배관과 각각의 급속교반조 사이에 투명한 재질로 형성되어 설치되되, 각각의 급속교반조에 담수된 처리원수의 량에 따라 급속교반조에 응집제를 조절하여 투입하도록 하단에는 응집제가 저장되고 상단에는 밀폐된 공기가 저장되는 응집제 투입용기와; 일단은 상기 응집제 분배관에 연결되고 타단은 상기 응집제 투입용기에 연결되며 응집공급밸브가 설치된 응집제 공급관과; 일단은 상기 응집제 투입용기의 응집제가 배치된 하단에 배치되고 타단은 급속교반조로 투입되며 중간에는 응집제 투입밸브가 형성된 응집제 투입관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다.

여기서, 응집제 투입용기의 상단 측벽에는 상기 응집제 투입용기내의 밀폐된 공기량을 조절할 수 있는 공기량 조절밸브가 설치된 공기출입관이 더 형성된 것이 바람직하다.

또한, 급속교반조내로 압축공기를 공급하는 압축공기공급관과, 상기 압축공기공급관에서 공급되는 압축공기를 급속교반조의 바닥에서 급속교반조내로 분사하도록 분사공이 형성된 분사노즐관을 더 포함하고, 상기 응집제 투입관은 상기 압축공기공급관에 연결되어서, 응집제 투입관을 통해 유출되는 응집제가 압축공기공급관을 유동하는 압축공기와 혼합되어, 응집제가 혼합된 압축공기가 상기 분사공을 통해 급속교반조내로 분사되도록 하여 응집제가 급속히 확산되도록 한 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 수처리시설에서 응집제의 분배 및 급속교반시스템에 의하면, 상수처리장 및 하수처리장과 같은 수처리시설의 급속교반조내에 응집제를 투입할 때 각각의 급속교반조내에 응집제 투입량을 시각적으로 확인할 수 있어 효율적으로 조절하여 투여할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 응집제를 압축공기에 혼합시켜 급속교반조내로 폭기방식으로 공급시킴으로써 응집제가 급속교반조내에서 급속하게 확산되게 하는 효과가 있으며, 중력식이 아닌 펌프식으로 응집제를 공급하고 응집제 투입용기의 공기도 외부와 밀폐되도록 하여 응집제가 대기중의 수분과 접촉하는 것을 최대한 억제시켜 응집제와 수분이 반응한 침전물에 의해 배관이 막히는 현상을 방지하는 효과가 있다.

도1은 본 발명에 따른 수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템의 개략도이고,
도2는 도1에서 응집제 투입용기를 확대하여 도시한 도면이며,
도3은 도1에서 급속교반조내에서 응집제가 급속교반되는 현상을 설명하기 위한 도면이며,
도4 및 도5는 본 발명에서 사용되는 밸브의 역할을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템을 상세하게 설명한다.

첨부된 도1은 본 발명에 따른 수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템의 개략도이고, 도2는 도1에서 응집제 투입용기를 확대하여 도시한 도면이며, 도3은 도1에서 급속교반조에서 응집제가 급속교반되는 현상을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템은 응집제 저장조(110), 응집제 분배관(120), 압송펌프(130), 응집제 투입용기(140), 응집제 공급관(150) 및 응집제 투입관(160)을 포함하여 구성된다.

상기 응집제 저장조(110)는 최종적으로 급속교반조(170)에 공급하기 위한 응집제를 저장하는 장소로서, 바람직하게 공기중의 수분과 접촉되지 않도록 밀폐된 공간인 것이 바람직하며, 응집제로는 종래와 같이 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 황산철과 염화철등이 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 응집제 분배관(120)은 전술한 응집제 저장조(110)의 응집제를 급속교반조(170)로 배분할 수 있는 분배관으로 상기 응집제 분배관에는 후술할 응집제 공급관(150)이 분기된다.

상기 압송펌프(130)는 응집제 저장조(110)내의 응집제를 응집제 분배관(120)으로 압송하기 위한 펌프로서, 종래에는 중력에 의해 응집제를 유동시켰기 때문에 중력에 의한 이송과정에서 응집제가 대기중인 수분과 반응하여 침전물이 형성하고, 이 침전물이 배관을 막히게 하는 등의 문제점이 야기되었으나, 본 발명은 압송펌프(130)를 통해 응집제를 이송하기 때문에 수분과의 접촉을 최소화시켜 침전물 형성을 최소화시킨다는 잇점이 있다.

상기 응집제 투입용기(140)는 상기 응집제 분배관(120)과 각각의 급속교반조(170) 사이에 투명한 재질로 형성되어 설치되며, 하단에는 응집제가 저장되고 상단에는 밀폐된 공기가 저장된다. 이 때, 응집제 투입용기(140)는 투명한 재질로 형성되기 때문에 후술할 응집제 공급관(150)을 통해 투입용기(140)에 떨어지는 응집제량을 시각적으로 확인할 수 있으므로, 투입용기(140)에 떨어지는 응집제량을 용이하게 파악하여 응집제의 투입량을 조절할 수 있다.

상기 응집제 공급관(150)은 일단은 상기 응집제 분배관(120)에 연결되고 타단은 상기 응집제 투입용기(140)에 연결되어 응집제 분배관(120)을 유동하는 응집제를 응집제 투입용기(140)로 공급하며, 응집제 공급밸브(151)가 설치되어 응집제 투입용기(140)로 공급되는 응집제량을 조절할 수 있다.

상기 응집제 투입관(160)은 일단은 상기 응집제 투입용기(140)의 응집제가 저장된 하단에 배치되고 타단은 급속교반조(170)로 투입되어, 응집제 투입용기(140)내의 응집제를 급속교반조(170)내로 투입하게 되며, 중간에는 응집제 투입밸브(161)가 설치되어 있다.

한편, 본 발명은 응집제 투입용기(140)의 상단 측벽에 형성된 공기출입관(180)을 더 포함한다. 상기 공기출입관(180)에는 공기량 조절밸브(181)를 설치되어 있어 응집제 투입용기(140) 내의 공기량을 조절할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 급속교반조내로 압축공기를 공급하는 압축공기공급관(210)과, 상기 압축공기공급관(210)에서 공급되는 압축공기를 급속교반조의 바닥에서 급속교반조내로 분사하도록 분사공(221)이 형성된 분사노즐관(220)을 더 포함하며, 상기 응집제 투입관(160)은 상기 압축공기공급관(210)에 연결되게 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템의 작용 및 효과를 살펴본다.

응집제 공급관(150)의 공급밸브(151), 공기출입관(180)의 공기량조절밸브(181) 및 응집제 투입관(160)의 투입밸브(161)를 개방시킨 상태에서, 압송펌프(130)를 통해 응집제 저장조(110)에서 응집제 분배관(120)으로 응집제를 압송시키면 응집제는 응집제 공급관(150)을 통해 각각의 응집제 투입용기(140)내로 공급되며, 응집제 투입용기(140)내로 응집제가 대략 절반만큼 채워지면 공기량 조절밸브(181)를 폐쇄시킨 후 지속적으로 응집제를 응집제 투입용기(140) 내로 공급시킨다.

그러면, 응집제 투입용기(140)내의 상단의 공기가 압축되어서 투입용기(140) 내로 공급된 응집제량 만큼 투입용기 하단에 저장된 응집제가 응집제 투입관(160)을 통해 급속교반조(170)로 배출된다. 이 때, 응집제 공급관(150)에서 응집제 투입용기(140)내로 공급되는 응집제량은 투명한 재질의 투입용기(140)에 의해 관찰될 수 있으며, 응집제 공급관(150)에 설치된 응집제 공급밸브(151)를 통해 응집제의 공급량을 조절할 수 있다.

따라서, 본 발명은 각각의 급속교반조에 담수된 처리원수량에 대해, 공급밸브의 개폐 정도에 따라 각각의 급속교반조에 적절한 양의 응집제를 조절하여 공급할 수 있게 되는 잇점이 있다. 즉, 일반적으로 급속교반조에 담수된 처리원수와 응집제의 비율은 50,000:1의 비율로 공급하는 데, 각각의 급속교반조의 처리원수량이 상이한 경우 각각의 공급밸브의 개폐정도를 조절하고, 응집제의 공급량을 시각적으로 확인할 수 있으므로 급속교반조의 처리원수와 응집제의 비율을 적절하게 조절할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면 응집제 투입관(160)은 압축공기공급관(210)에 연결되어 있기 때문에 응집제 투입관(160)에서 투입되는 응집제가 압축공기공급관(210)을 유동하는 압축공기와 혼합되고, 상기 응집제가 혼합된 압축공기가 분사노즐(220)의 분사공(221)을 통해 급속교반조내로 고압으로 분사되므로 응집제가 급속교반조(170)내에서 급속히 확산될 수 있다.

나아가, 압축공기에 의해 응집제가 분산되어 응집제의 반응 표면적이 넓어지므로 효율적인 응집효과를 기대할 수 있다는 잇점도 있다. 즉, 응집제는 압축공기에 의해 잘게 부셔서 압축공기와 혼합된 상태에서 분사공(221)을 통해 폭기되는 방식으로 분사되는 데, 이 때 잘게 부셔진 응집제는 넓게 펴져 분사되므로 처리원수와의 반응 표면적이 넓어지므로 오니를 효율적으로 신속하게 응집할 수 있게 된다.

이하에서는 도4 및 도5를 참고하여, 응집제 공급관(150)의 공급밸브(151), 공기출입관(180)의 공기량조절밸브(181) 및 응집제 투입관(160)의 투입밸브(161)의 보다 구체적인 작용을 설명한다. 상기 공급밸브(151), 공기량조절밸브(161) 및 투입밸브(161)는 오작동에 의해 투입용기(140)내에서 응집제의 표면수위가 높아지거나 낮아지는 경우 원상유지시키는 데 유용하다.

도4에 도시된 바와 같이, 응집제 투입용기(140)내에서 오작동에 의해 응집제의 표면수위가 높아진 경우 공급밸브(151)를 폐쇄하고 투입밸브(161)와 공기량조절밸브(181)를 개방시킨 다음 공기량조절밸브(181)를 통해 응집제 투입용기(140)내로 공기를 투입하면 투입된 공기량 만큼 투입밸브(181)를 통해 투입용기(140)내의 응집제가 투입관(161)을 통해 급속교반조(170)로 배출되어 투입용기(140)내의 응집제 표면수위가 낮아져 원상태로 유지되며, 이 후에는 공기량조절밸브(181)를 폐쇄하고 공급밸브(151)를 개방시켜 응집제를 공급하면 된다.

또한, 도5에 도시된 바와 같이 응집제 투입용기(140)내에서 오작동에 의해 응집제의 표면수위가 낮아진 경우 공급밸브(151)와 공기량조절밸브(181)를 개방하고 투입밸브(161)를 폐쇄시킨 다음 응집제 투입용기(140)내로 응집제를 투입하면 응집제의 표면수위가 높아져서 원상태가 복원되며, 이 후에는 공기량조절밸브(181)를 폐쇄하고 투입밸브(160)를 개방시켜 응집제를 공급하면 된다.

110: 응집제 저장조 120: 응집제 분배관
130: 압송펌프 140: 응집제 투입용기
150: 응집제 공급관 160: 응집제 투입관
210: 압축공기공급관 220: 분사노즐

Claims

응집제 저장조와;
응집제 분배관과;
상기 응집제 저장조에 저장된 응집제를 응집제 분배관으로 압송시키는 압송펌프와;
처리원수가 담수된 다수개의 급속교반조와;
상기 응집제 분배관과 각각의 급속교반조 사이에 투명한 재질로 형성되어 설치되되, 각각의 급속교반조에 담수된 처리원수의 량에 따라 급속교반조에 응집제를 조절하여 투입하도록 하단에는 응집제가 저장되고 상단에는 밀폐된 공기가 저장되는 응집제 투입용기와;
일단은 상기 응집제 분배관에 연결되고 타단은 상기 응집제 투입용기에 연결되며 응집공급밸브가 설치된 응집제 공급관과;
일단은 상기 응집제 투입용기의 응집제가 배치된 하단에 배치되고 타단은 급속교반조로 투입되며 중간에는 응집제 투입밸브가 형성된 응집제 투입관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템.
제1항에 있어서,
상기 응집제 투입용기의 상단 측벽에는 상기 응집제 투입용기내의 밀폐된 공기량을 조절할 수 있는 공기량 조절밸브가 설치된 공기출입관이 더 형성된 것을 특징으로 하는 수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 급속교반조내로 압축공기를 공급하는 압축공기공급관과, 상기 압축공기공급관에서 공급되는 압축공기를 급속교반조의 바닥에서 급속교반조내로 분사하도록 분사공이 형성된 분사노즐관을 더 포함하고, 상기 응집제 투입관은 상기 압축공기공급관에 연결되어서,
응집제 투입관을 통해 유출되는 응집제가 압축공기공급관을 유동하는 압축공기와 혼합되어, 응집제가 혼합된 압축공기가 상기 분사공을 통해 급속교반조내로 분사되도록 하여 응집제가 급속히 확산되도록 한 것을 특징으로 하는 수처리시설에서 응집제의 조절분배 및 급속교반시스템.