KR101539727B1 - 전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거방법 및 장치 - Google Patents

전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피처리수가 다수의 전극패널, 교반기 및 여과여재를 순서대로 통과하면서 피처리수에 포함된 인, 질소 및 유기물을 효과적으로 제거하는 총인 제거방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거방법 및 장치{A total phosphorus removal device using electrocoagulation and electromagnet}
본 발명은 전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 전극패널, 교반기 및 여과여재를 순서대로 통과하면서 피처리수에 포함된 인, 질소 및 유기물을 효과적으로 제거하는 전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거방법 및 장치에 관한 것이다.
산업단지 등에서 발생하는 오,폐수를 침사지, 유량조정조, 폭기조 등에서의 처리공정을 통해서 배출수 수질범위 내로 처리하여 하천에 방류하는 것이 일반화되어 있다.
그러나, 수자원 고갈과 식수원의 보호를 위해서 하천에 방류되는 방류수를 고도정수하여 재활용하려고 하는 시도들이 최근에 진행되고 있다.
이러한 시도들 중 하나는 산업단지 등에서 발생하는 오,폐수를 침사지, 폭기조 등에서의 처리공정을 통해 1차 처리한 후 하천에 방류하는 방류수를 생물학적으로 재처리하는 것이다.
하지만 이러한 생물학적 처리는 설비가 방대하고 처리속도가 늦어서 처리비용면에서 효율적이지 못한 문제가 있다.
이러한 시도들 중 다른 하나는 분리막을 이용하여 상기 방류수를 처리하는 것으로서, 상기 분리막에는 정밀여과막, 한외여과막, 나노여과막, 역삼투막 등이 있다.
상기 정밀여과막, 한외여과막은 1차 처리된 방류수에 존재해는 미생물, 메세입자 등을 제거할 수는 있으나, 상기 미세물질이 제거된 정화수에 총인, 총질소 또는 오존 등의 정화하기 어려운 난분해성 유기오염물질이 여전히 존재하게 되어 고도정수를 제공하지 못하며, 또한 나노여과막, 역삼투막은 고가이어서 경제성 면에서 부적합하다.
이러한 부적합성을 극복하기 위해 산화티탄(TiO2), 산화주석(SnO2), 산화철(Fe2O3) 등의 광촉매와 자외선을 이용하여 1차 처리 방류수에 함유된 난분해성 유기오염물질을 산화처리 한 다음 분리막을 통하여 여과처리하는 방식이 제안되고 있다.
하지만, 상기 제안된 방식은 광촉매에 의한 산화처리가 침전조에서 수행되고 분리막에 의한 여과처리가 침지된 분리막에 의해 수행되고 있어서, 산화반응에 참여한 광촉매가 정수처리되고 남은 잔류물질과 함께 침전조 바닥에 쌓이게 되어 광촉매를 재활용하기 위한 분리수단이 추가로 필요하다는 문제점이 있다.
또한, 상기 제안된 방식은 처리효율을 높이기 위해서 침전조에서 처리대상인 방류수의 유기오염물질이 광촉매와 충분히 그리고 균일하게 접촉,산화되도록 해야 하는데, 침전조에서의 접촉을 균일하게 유지하는데 어려움이 있다.
이를 극복하기 위해 상기 산화처리 침전조를 크게 하여 처리대상인 방류수가 광촉매와의 산화작용을 위한 충분한 시간을 제공할 수는 있으나, 그에 따른 침전조의 설치비용이 증대되고, 침전된 분리막으로 이송하기 위한 펌프의 용량도 증대되어 유지보수비용이 증대된다고 하는 문제점이 발생한다.
또한, 산화티탄 등의 광촉매는 미세한 입자이므로 분리막의 표면 기공에 끼이게 되어 분리막의 성능을 저해하고, 분리막을 역세하여도 쉽게 빠져나오지 않아 분리막 운전을 방해한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 알루미나 또는 황토 등에 광촉매를 코팅하여 볼 형태로 제작,사용하는 방법이 있으나, 상기 광촉매 볼이 혼합된 방류수를 이송할 경우 펌프의 회전날개에 의해 파손되어서 미세한 입자로 되므로 분리막의 표면 기공에 끼이게 되어 분리막의 운전을 방해하게 된다.
상기 문제를 극복하기 위한 또 다른 제안으로는 광촉매를 고정 장착한 광반응조에 유기오염물질이 함유된 방류수를 통과시켜 산화처리하는 방식이 제안되고 있으나, 광촉매가 고정 장착되어 있으므로 방류수와의 접촉면적과 접촉시간이 제한되어 처리효율이 낮으며, 처리효율을 높이기 위해서는 광반응조의 규모를 늘려야 하므로 설치비가 증가하게 된다.
상기와 같이 폐수를 1차 처리하여 방류하는 방류수를 재활용하고자 하는 시도는 여러 가지 제안되고 있으나, 실효성 면과 경제적인 면에서 만족할 만한 방법은 아직 개발되지 못하고 있는 실정이다.
(특허문헌 1) KR10-1090079 B1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 컨테이너의 내부에 전극패널, 교반기 및 여과여재를 순서대로 배치함으로써 피처리수가 제 1 격벽을 따라 제 2 공간으로 유입되어 교반된 후 제 2 격벽을 따라 제 3 공간으로 유입되어 여과여재에 의해 처리수로 정화되는 총인 제거방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
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본 발명의 제 2 실시예에 따른 총인 제거장치에 있어서, 상부가 개방된 컨테이너, 및 상기 컨테이너의 내부를 제 1 공간, 제 2 공간, 제 3 공간 및 제 4 공간으로 구획하는 제 1 격벽, 제 2 격벽 및 제 3 격벽을 포함하는 저수조;
상기 제 1 공간의 내부에 소정의 간격을 두고 배치되는 다수의 전극패널;
상기 제 1 공간의 외부에 형성되고, 상기 제 1 공간으로 유입된 피처리수를 상기 제 2 공간, 상기 제 3 공간 및 상기 제 4 공간을 통과한 후 다시 상기 제 1 공간으로 유입시키는 순환모듈;
상기 제 2 공간에 형성되는 교반기;
상기 제 3 공간에 형성되는 오폐수 정화 설비용 인 회수장치; 및
상기 제 4 공간에 형성되고 피처리수를 여과하는 여과여재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 총인 제거장치에 있어서,
상기 오폐수 정화 설비용 인 회수장치는
일측에 형성된 투입구로 피처리수가 유입되는 처리탱크;
상기 처리탱크의 내부에 위치하여 피처리수의 인을 함유한 미세 플럭을 응집제로 응집 반응시키는 응집반응부;
상기 응집반응부를 거친 피처리수에서 부상되는 응집 플럭이 부상분리되는 부상분리부; 및
상기 응집반응부를 거친 피처리수에서 침강되는 응집 플럭을 여과재로 흡착한 후 인이 제거된 처리수만 여과시키는 여과흡착부;를 포함하고,
상기 투입구로 유입되는 피처리수가 상기 응집반응부, 상기 부상분리부 및 상기 여과흡착부를 연속적으로 통과하면서 상기 처리탱크의 하부에 형성되는 배출구를 통과한 후 처리탱크의 하부 타측에 위치한 처리수 배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
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상기한 바와 같은 본 발명은 피처리수가 다수의 전극패널, 교반기 및 여과여재를 거치면서 피처리수에 포함된 인, 질소 및 유기물을 효과적으로 제거하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거장치를 나타낸 일 방향에서의 사시도,
도 2는 도 1에서 컨테이너의 일측면이 개방된 일 방향에서의 사시도,
도 3은 도 1의 컨테이너 및 제 1 공간에 배치되는 다수의 전극패널을 나타낸 일 방향에서의 평면도,
도 4는 도 1의 컨테이너, 격벽 및 격벽에 의해 구획되는 제 1, 2, 3 공간(S1, S2, S3)을 나타낸 일 방향에서의 사시도,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 오폐수 정화 설비용 인 회수장치가 적용된 전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거장치를 나타낸 일 방향에서의 사시도,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 적용되는 오폐수 정화 설비용 인 회수장치를 나타낸 개략도, 및
도 7은 도 5의 컨테이너, 격벽 및 격벽에 의해 구획되는 제 1, 2, 3, 4 공간(S1, S2, S3, S4)을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
본 발명의 전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거장치를 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다.
본 발명에 따른 전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거방법 및 장치의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
1. 구성요소의 설명
1-1. 제 1 실시예
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거장치를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거장치는 상부가 개방된 컨테이너(111), 및 상기 컨테이너(111)의 내부를 구획하는 제 1 격벽 및 제 2 격벽(113, 114)으로 이루어지는 저수조(110), 제 1 격벽(113) 및 제 2 격벽(114)으로 구획되는 컨테이너(111)의 일 내부에 소정의 간격을 두고 배치되는 다수의 전극패널(200); 전극패널(220)과 인접하는 컨테이너(111)의 외부에 형성되고, 제 1 공간(S1)의 외부에 형성되고, 제 1 공간(S1)으로 유입된 피처리수를 제 2 공간(S2), 제 3 공간(S3) 및 제 4 공간(S4)을 통과한 후 다시 제 1 공간(S1)으로 유입시키는 순환모듈(100); 전극패널(220)과 인접하는 컨테이너(111)의 일 내부에 형성되고 피처리수를 여과하는 여과여재(400)를 포함한다.
본 발명에 의한 총인 제거장치에 있어서, 컨테이너(111)는 상부가 개방되어 그 내부에 피처리수를 담수할 수 있으며, 이러한 컨테이너(111)의 내부에는 제 1 격벽(113)과 제 2 격벽(114)이 서로 이격되어 배치됨에 따라 컨테이너(111)의 내부를 3부분으로 구획한다.
보다 구체적으로 컨테이너(111)의 일측부와 제 1 격벽(113)이 이루는 공간은 제 1 공간(S1)에 해당하고, 제 1 격벽(113)과 제 2 격벽(114)이 이루는 공간은 제 2 공간(S2)에 해당하며, 컨테이너(111)의 타측부와 제 2 격벽(114)이 이루는 공간을 제 3 공간(S3)에 해당한다.
격벽(112)은 제 1 격벽(113) 및 제 2 격벽(114)을 포함한다.
제 1 격벽(113)은 컨테이너(111)의 모든 면과 접하는 판부재로서, 그 상부는 도 1에 도시된 바와 같이 'V'자 홈이 다수로 형성되는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 제 1 격벽(113)의 'V'자 홈은 다수의 전극패널(200) 사이에 배치됨에 따라 제 1 공간(S1)에 위치한 다수의 전극패널(200)에 의해 피처리수로부터 분리된 인, 질소, 및 유기물이 원활하게 제 2 공간(S2)으로 유입될 수 있도록 돕는다.
이때, 제 1 격벽(113)은 컨테이너(111)보다 높이가 낮게 형성되어 인, 질소 및 유기물의 원활한 이동을 돕는다.
제 2 격벽(114)은 컨테이너(111)의 모든 면과 접하는 판부재로서, 제 1 격벽(113)과 소정거리 이격되어 배치된다. 이때, 제 2 격벽(114)은 제 1 격벽(113)보다 높이가 낮게 형성됨에 따라 제 2 공간(S2)에서 교반기(300)에 의해 교반되는 처리수가 제 3 공간(S3)으로 원활하게 유입될 수 있도록 돕는다.
본 발명에 의한 총인 제거장치에 있어서, 상기 순환모듈(100)은 저수조(110)와 연결되어 저수조(110)로부터 피처리수를 외부로 순환시키기 위한 순환유로(120), 순환펌프(130), 조절밸브(140), 절연받침대(150) 및 전자석(160)을 포함한다.
순환유로(120)는 전극패널(200)의 상부에서 제 1 공간(S1)으로 피처리수가 분사되는 다수의 순환유로홀(122)을 포함하는 제 1 순환유로(121), 및 다수의 전극패널(200)의 하부를 관통하면서 제 1 순환유로(121)와 연통하는 제 2 순환유로(123)를 포함한다.
순환펌프(130)는 제 1 순환유로(121)로 유입되는 피처리수가 다수의 전극패널(200)의 상부에서 분사되어 제 1 공간(S1)으로 유입된 후 제 2 순환유로(123)로 순환시킨다.
제 2 순환유로(123)의 일면 동일선상에는 소정의 간격을 두고 관통형성되는 다수의 순환유로홀(122)이 형성되고, 상기 다수의 전극패널(200)은 다수의 순환유로홀(122) 사이에 배치된다.
조절밸브(140)는 제 1 순환유로(121) 상에 위치하여 피처리수의 유량을 조절한다.
절연받침대(150)는 컨테이너(111)의 하부 꼭지점 부분에 장착되어 높낮이 조절이 가능하다.
전자석(160)은 제 2 격벽(114)의 일면에 장착되고 제 3 공간(S3) 내부에 위치하며, 이때의 전자석(160)은 제 2 격벽(114)의 상단과 일치하거나 다소 낮게 위치하는 것이 바람직하다.
이러한 전자석(160)은 제 2 공간(S2)에서 제 3 공간(S3)으로 유입되는 산화철을 흡착한다.
전극패널(200)은 컨테이너(111)와 제 1 격벽(113)이 이루는 제 1 공간(S1)에 배치되며, 이러한 전극패널(200)은 양전극철판(210), 패딩격판(220) 및 음전극철판(230)을 포함한다.
양전극철판(210)은 직류전압이 인가되어 양극성을 지니고, 패딩격판(220)은 양전극철판(210)의 일면에 적층되고, 음전극철판(230)은 패딩격판(220)의 일면에 적층되며, 음극성을 지닌다.
전술한 양전극철판(210)과 음전극철판(230)에 의한 전기분해에 의해 피처리수에 포함되어 있는 질소, 인, 및 유기물이 분리되어 제 2 공간(S2)으로 유입된다.
보다 상세하게 양전극철판(210) 및 음전극철판(230)에 의해 피처리수에서 질소(2NH4 + + 2e- -> N2 + 4H2), 인(Al3 + + PO4 3 - -> AlPO4 또는 Fe3 - + PO4 3 - -> FePO4), 유기물(전극표면에서의 산화, O2 가스 및 차염에 의한 산화반응)이 분리된다.
이때, 인 제거를 위해서는 추가적인 약품투입(제 2 공간)이 필요하나 전해의 가속 기능으로 소량투입만으로도 가능하다.
교반기(300)는 제 1 격벽(113)과 제 2 격벽(114)이 이루는 제 2 공간(S2)에 배치되어 회전하며, 이러한 교반기(300)는 회전축(310), 교반날개(320) 및 모터(330)를 포함한다.
회전축(310)은 환형의 봉형상이며, 교반날개(320)는 회전축(310) 상에 소정거리 이격되어 고정되며, 다수로 이루어진다. 이러한 다수의 교반날개(320)는 도 2에 도시된 바와 같이 서로 수직하게 배치되어 제 2 공간(S2) 내에 있는 처리수의 교반을 증폭시키는 것이 바람직하다.
모터(330)는 회전축(310)을 회전시키는 동력부재의 일종으로서, 본 발명에서는 모터로 특정하였으나, 회전축(310)을 회전시킬 수 있는 기기라면 제한되지 않고 어떠한 것이든 무방하다.
여과여재(400)는 제 2 격벽(114)과 컨테이너(111)가 이루는 제 3 공간(S3)에 배치되며, 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 격자 형태를 이루는 3차원 물체인 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 여과여재(400)는 여재 또는 필터라고도 하며 모래, 자갈, 석류석, 활성탄, 규조토, 안트라사이트 같은 입자 또는 가루 형태의 매체는 상하수도의 대규모 물처리용으로 쓰인다. 모래나 안트라사이트는 2중여재여과기에 쓰이고, 모래, 석류석, 안트라사이트는 3중여과여과기에 쓰인다. 모래를 이용한 대표적인 여과 방식에는 정수장의 완속여과법이 있다.
섬유 형태로는 여과포, 종이, 펠트, 스펀지 등이 있는데, 값이 비교적 싸고 집진효과가 좋아 적용 범위가 넓다. 여과포의 재질은 천연섬유와 인조섬유별로 다양한 종류가 있다. 다공질로는 탄소, 금속, 플라스틱 등이 쓰이는데, 기계적 강도가 높아 공업용 고압여과기에 사용된다. 특히 탄소는 부식에 잘 견뎌야 하는 여과기에 적합하다.
전술한 본 발명은 제 1 공간(S1)으로 유입되는 피처리수가 전극패널에 의해 전기분해된 후, 제 1 격벽(113)을 따라 제 2 공간(S2)으로 유입되어 교반되고, 다시 제 2 격벽(114)을 따라 제 3 공간(S3)으로 유입됨으로써 여과여재(400)에 의해 다시 정수된다.
1-2. 제 2 실시예 (오폐수 정화용 인 회수장치)
이하, 도 5 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 오폐수 정화 설비용 인 회수장치(500)가 적용된 전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거장치를 설명하되, 제 1 실시예와 동일한 구성요소는 생략하며, 새로 추가된 구성요소에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 총인 제거장치는 상부가 개방된 컨테이너(111), 및 컨테이너(111)의 내부를 구획하는 제 1, 2, 3 격벽(113, 114, 115)에 의해 4개의 공간으로 구획되는 저수조(110), 제 1, 2, 3 격벽(113, 114, 115)으로 구획되는 컨테이너(111)의 일 내부에 소정의 간격을 두고 배치되는 다수의 전극패널(200), 전극패널(200)과 인접하는 컨테이너의 외부에 형성되고, 제 1 공간(S1)의 외부에 형성되고, 제 1 공간(S1)으로 유입된 피처리수를 제 2 공간(S2), 제 3 공간(S3) 및 제 4 공간(S4)을 통과한 후 다시 제 1 공간(S1)으로 유입시키는 순환모듈(100), 전극패널(200)과 인접한 컨테이너의 일 내부에 형성되는 교반기(300), 교반기(300)와 인접하는 컨테이너(111)의 일 내부에 형성되는 오폐수 정화 설비용 인 회수장치(500), 및 오폐수 정화 설비용 인 회수장치(500)와 인접하는 컨테이너(111)의 일 내부에 형성되고 피처리수를 여과하는 여과여재(400)를 포함한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 총인 제거장치에 있어서, 오폐수 정화 설비용 인 회수장치(500)는 도 6에 도시된 바와 같이 일측에 형성된 투입구(511)로 피처리수가 유입되는 처리탱크(510), 처리탱크(510)의 내부에 위치하여 피처리수의 인을 함유한 미세 플럭을 응집제로 응집 반응시키는 응집반응부(520), 응집반응부(520)를 거친 피처리수에서 부상되는 응집 플럭이 부상분리되는 부상분리부(530), 및 응집반응부(520)를 거친 피처리수에서 침강되는 응집 플럭을 여과재(545)로 흡착한 후 인이 제거된 피처리수만 여과시키는 여과흡착부(540)를 포함하고, 투입구(511)로 유입되는 피처리수가 응집반응부(520), 부상분리부 (530) 및 여과흡착부(540)를 연속적으로 통과하면서 처리탱크(510)의 하부에 위치한 배출구(512)를 통과한 후 처리탱크(510)의 타측에 위치한 처리수 배출구(517)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 처리탱크(510)의 일측에는 투입구(511)와 인접하여 응집 플럭이 배출되는 응집 플럭 배출구(513)가 형성된다.
즉, 본 발명은 상기한 피처리수의 응집반응, 부상분리, 여과흡착 과정을 동시에 연속 수행하면서 피처리수에 함유되어 있는 인을 회수 처리하도록 이루어진다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 정화 설비용 인 회수장치(500)는 여과흡착부(540)와 연통하는 버블공급관(552) 및 배출구(512)에서 배출되는 처리수를버블공급관(552)으로 공급하는 버블발생기(555)를 포함하는 버블발생부(550)를 더 포함하고, 버블발생부(550)는 처리수의 일부를 여과흡착부(540)로 순환시켜 미세 플럭과 응집 플럭을 부상분리시키면서 여과재(545)의 역세척이나 여과재(545)의 공극을 통한 인의 유출을 방지한다.
또한, 응집반응부(520)는 상하 관통된 내통(521), 내통(521) 외부에 이격되어 상승 배출로(523)를 형성하는 "U" 형태의 외통(22)으로 구성하고, 내통(521)의 중앙에는 상부 구동모터(M)에 의해 회전하면서 피처리수에 약품을 혼합시키는 교반익(525)을 수직 설치하여 구성된다.
그리고 교반익(525)의 상부에는 부상분리부(530)에서 부상 분리된 응집 플럭을 수거하여 처리탱크(510)의 상부 일측에 형성된 응집 플럭 배출구(513)로 배출시키는 스키머(527)를 일체로 회전 구동하도록 구성하여 이룬다.
또한, 여과흡착부(540)의 여과재(545)는 세라믹 담체로 구성하되, 세라믹 담체는 인 흡착을 위해 흡착성이 우수한 통상의 백토와 점토 혼합물 100중량부에 알루미늄 3~10중량부를 첨가하고 고온에서 가열하여 직경 5~10mm 정도의 고형성을 갖도록 형성하므로 오염 성분의 흡착 및 탈락이 용이하도록 구성된다.
이때, 세라믹 담체는 직경이 5mm 미만으로 작게 형성하게 되면, 미세 플럭에 의해 담체의 공극이 막힐 우려가 높고 피처리수의 배출도 원활하지 못하게 되는 단점이 있고, 직경이 10mm 초과로 크게 형성하게 되면, 미세 플럭이 담체의 공극을 통해 여과되지 못하고 통과될 우려가 높은 단점을 갖게 된다.
또한, 알루미늄을 너무 적게 첨가하면 인 회수 효과가 떨어지고 너무 많이 첨가하면 공극 형성이 떨어지기 때문에 백토와 점토 혼합물 100중량부에 알루미늄 3~10중량부로 첨가함이 바람직하다.
또한, 세라믹 담체는 고온에서 가열 성형하여 마모성이 적고, 일정 강도를 확보하여 파손 등의 훼손없이 반영구적 사용이 가능하게 구성된다.
그리고 처리탱크(510)의 배출구(512)에는 수직의 배출관(515)을 연결하고, 상기 배출관 상부는 처리수 배출구(517)를 갖는 배출통(516) 내부로 삽입 설치하여 상기 처리수 배출구(517)로 상승되는 처리수를 방류하도록 구성된다.
여과재 설치판(546)은 여과재(545)를 지지하기 위한 것으로서, 처리탱크(510)의 내부에 위치한다.
전술한 오폐수 정화 설비용 인 회수장치(500)는 단일의 처리탱크(10)에서 피처리수의 이온성 성분이나 미세 플럭에 함유된 인 성분을 약품에 의한 응집반응, 부상분리, 세라믹 담체에 의한 여과흡착 과정을 동시에 연속 수행함은 물론 상기 피처리수의 인 회수와 함께 버블에 의한 세라믹 담체의 역세척을 동시에 연속 수행하면서 지속적 운전이 가능하고, 상기 버블에 의해 응집 플럭이나 세라믹 담체에 흡착 성장하는 미세 플럭, 이온성 인 물질을 부상 분리하여 경제적이면서도 피처리수의 인 성분의 회수 효율성이 우수하다.
뿐만 아니라 상기 피처리수의 약품 사용을 종래 보다 최소화하므로 처리수의 재처리나 그 밖의 2차 오염을 방지한다,
본 발명의 제 2 실시예에 따른 총인 제거장치에 있어서 상부가 개방된 컨테이너(111)는 내부를 구획하는 격벽(113, 114, 115)에 의해 독립된 공간으로 구획된다. 격벽(112)은 제 1 격벽(113), 제 2 격벽(114) 및 제 3 격벽(115)을 포함한다.
보다 구체적으로 컨테이너(111)의 일측부와 제 1 격벽(113)이 이루는 공간은 제 1 공간(S1)에 해당하고, 제 1 격벽(113)과 제 2 격벽(114)이 이루는 공간은 제 2 공간(S2)에 해당하며, 제 2 격벽(114)과 제 3 격벽(115)이 이루는 공간은 제 3 공간(S3)에 해당하고, 컨테이너(111)의 타측부와 제 3 격벽(115)이 이루는 공간을 제 4 공간(S4)에 해당한다.
제 1 격벽(113)은 컨테이너(111)의 모든 면과 접하는 판부재로서, 그 상부는 제 5에 도시된 바와 같이 'V'자 홈이 다수로 형성되는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 제 1 격벽(113)의 'V'자 홈은 다수의 전극패널(200) 사이에 배치됨에 따라 제 1 공간(S1)에 위치한 다수의 전극패널(200)에 의해 피처리수로부터 분리된 인, 질소, 및 유기물이 원활하게 제 2 공간(S2)으로 유입될 수 있도록 돕는다.
이때, 제 1 격벽(113)은 컨테이너(111)보다 높이가 낮게 형성되어 인, 질소 및 유기물의 원활한 이동을 돕는다.
제 2 격벽(114)은 컨테이너(111)의 모든 면과 접하는 판부재로서, 제 1 격벽(113)과 소정거리 이격되어 배치된다. 이때, 제 2 격벽(114)은 제 1 격벽(113)보다 높이가 낮게 형성됨에 따라 제 2 공간(S2)에서 교반기(300)에 의해 교반되는 처리수가 제 3 공간(S3)으로 원활하게 유입될 수 있도록 돕는다.
제 3 격벽(115)은 컨테이너(111)의 모든 면과 접하는 판부재로서, 제 2 격벽(114)과 소정거리 이격되어 배치된다. 이때, 제 3 격벽(115)은 제 2 격벽(114)보다 높이가 낮게 형성됨에 따라 제 3 공간(S3)에서 오폐수 정화 설비용 인 회수장치(500)에 의해 인이 제거된 처리수가 제 4 공간(S4)으로 원활하게 유입될 수 있도록 돕는다.
또한, 제 3 격벽(114)의 일면에는 전자석(160)이 장착되되, 제 4 공간(S4) 내부에 위치하도록 배치된다. 이때의 전자석(160)은 제 2 격벽(114)의 상단과 일치하거나 다소 낮게 위치하는 것이 바람직하다.
이러한 전자석(160)은 제 3 공간(S3)에서 제 4 공간(S4)으로 유입되는 산화철을 흡착한다.
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상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 순환모듈
110 : 저수조
111 : 컨테이너
112 : 격벽
113 : 제 1 격벽
114 : 제 2 격벽
115 : 제 3 격벽
120 : 순환유로
130 : 순환펌프
140 : 조절밸브
150 : 절연받침대
160 : 전자석
200 : 전극패널
210 : 양전극철판
220 : 패딩격판
230 : 음전극철판
300 : 교반기
310 : 회전축
320 : 교반날개
330 : 모터
400 : 여과여재
500 : 오폐수 정화 설비용 인 회수장치
510 : 처리탱크
511 : 투입구
512 : 배출구
513 : 응집 플럭 배출구
517 : 처리수 배출구
520 : 응집반응부
521 : 내통
522 : 외통
523 : 상승 배출로
525 : 교반익
527 : 스키머
530 : 부상분리부
540 : 여과흡착부
545 : 여과재
550 : 버블발생부
552 : 버블공급관
555 : 마이크로 버블발생기

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  9. 상부가 개방된 컨테이너, 및 상기 컨테이너의 내부를 제 1 공간, 제 2 공간, 제 3 공간 및 제 4 공간으로 구획하는 제 1 격벽, 제 2 격벽 및 제 3 격벽을 포함하는 저수조;
    상기 제 1 공간의 내부에 소정의 간격을 두고 배치되는 다수의 전극패널;
    상기 제 1 공간의 외부에 형성되고, 상기 제 1 공간으로 유입된 피처리수를 상기 제 2 공간, 상기 제 3 공간 및 상기 제 4 공간을 통과시켜 상기 저수조 외부로 배출시킨 후 다시 상기 제 1 공간으로 유입시키는 순환모듈;
    상기 제 2 공간에 형성되는 교반기;
    상기 제 3 공간에 형성되는 오폐수 정화 설비용 인 회수장치; 및
    상기 제 4 공간에 형성되고 피처리수를 여과하는 여과여재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 총인 제거장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 오폐수 정화 설비용 인 회수장치는
    일측에 형성된 투입구로 피처리수가 유입되는 처리탱크;
    상기 처리탱크의 내부에 위치하여 피처리수의 인을 함유한 미세 플럭을 응집제로 응집 반응시키는 응집반응부;
    상기 응집반응부를 거친 피처리수에서 부상되는 응집 플럭이 부상분리되는 부상분리부; 및
    상기 응집반응부를 거친 피처리수에서 침강되는 응집 플럭을 여과재로 흡착한 후 인이 제거된 처리수만 여과시키는 여과흡착부;를 포함하고,
    상기 투입구로 유입되는 피처리수가 상기 응집반응부, 상기 부상분리부 및 상기 여과흡착부를 연속적으로 통과하면서 상기 처리탱크의 하부에 형성되는 배출구를 통과한 후 처리탱크의 하부 타측에 위치한 처리수 배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 총인 제거장치.
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