KR101641191B1 - 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부유물을 응집 후 부상시켜 원수에서 분리시킴으로써, 원수를 정화시키는 가압부상분리기에 있어서, 부유물을 포함하는 원수에 폴리머가 혼합되게 폴리머를 공급하여 이송시키는 폴리머공급부와, 상기 원수에 응집제를 공급하여 혼합시키는 응집제공급부와, 상기 폴리머공급부에서 폴리머가 혼합된 원수를 공급받고, 상기 응집제공급부에서 응집제를 전달받아 원수 중의 부유물을 응집시켜 플록을 형성시키는 응집기와, 상기 응집기에서 플록이 형성된 원수를 제공받는 부상분리조와, 상기 부상분리조에 압축공기를 전달하여 상기 플록에 미세기포가 부착되도록 하는 공기압축기와 가압순환펌프로 이루어진 가압공기공급부와, 상기 부상분리조의 상단부에 설치되어 수면으로 부상하는 플록을 제거하는 스크레이퍼로 이루어져, 가압부상분리기에 라인믹서와 하부스크류인발장치, 공기용해장치 및 수위조절장치를 더 설치함으로써, 가압수 발생효율과 플록의 제거효율이 향상되고 부상분리조의 저면에 침전물이 생겨 부패하는것을 방지하게 되는 효과가 있다.

Description

하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기 {Pressure flotation seperator for the treatment of floats of sewage and waste water}

본 발명은 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가압부상분리기에 라인믹서와 하부스크류인발장치, 공기용해장치 및 수위조절장치를 더 설치함으로써, 가압수 발생효율과 플록의 제거효율이 향상되고 부상분리조의 저면에 침전물이 생겨 부패하는것을 방지하게 되는 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기에 관한 것이다.

일반적으로 가압부상분리기는 도 1에 도시된 바와 같이 오폐수 처리시. 오폐수관로로 유입되는 오폐수 원수에 중화제와 혼화제 및 응집제 등의 약품을 투입하여 오폐수에서 슬러지를 분리시킨 뒤, 이를 콤프레셔의 압축공기로 가압시켜 처리조 내에 투입시키면, 대기압 상태의 처리조 내에서 기포가 팽창하면서 기포 표면에 오폐수에 포함된 슬러지가 부착되어 부상하게 되고 이렇게 부상된 기포에서 슬러지만을 별도로 걷어 내어 수거하며 슬러지가 제거된 청수는 방류 또는 재활용 수거로 사용할 수 있도록 되어 있었다.

상기와 같은 가압부상분리기에는 오폐수 원수를 가압 순환수로 전환시키기 위하여 콤프레셔로 압축공기를 발생시켜 이를 원수에 공급하기 위한 가압수 발생장치가 장착되어 있다.

이러한 가압수 발생장치의 종래 기술로서는 콤프레셔에서 발생된 고압의 공기를 오폐수 원수 내에 분사키켜 원수가 고압으로 가압된 상태를 유지하도록 하는 방법이 주로 사용되어 왔다.

그러나, 이 경우 원수와 공기는 별도로 분리되어 혼합된 상태를 단순히 유지하고 있기 때문에 대기압 하의 처리조에서 기포만을 팽창하게 되므로 기포가 원수에 포함된 슬러지를 기포 표면에 충분히 흡착시키기에는 미흡하여 효과적으로 슬러지를 분리시키지 못하게 되는 결함이 있었다.

또한, 상기와 같은 점을 고려하여 상기 오폐수 관로에 여러개의 가압수 분사노즐을 설치하고 이에 긴 원통형으로써 경사지도록 가압수 발생관을 설치하도록 하며, 상기 가압수 발생관의 상부 일단에는 압축공기를 유입하는 유입구를, 하방에는 가압수 분사노즐을 설치하도록 구성된 것이 안출된 바 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 것은 상기 원통형으로 이루어진 가압수 발생관을 경사지게 설치해야 하므로 상기 경사각을 설정하기가 매우 어렵게 되는 폐단이 있었고, 상기 경사각을 정확하게 맞추어 설치하지 않을 경우 상기 여러개의 가압수 분사노즐들의 작용이 제대로 이루어지지 못하는 폐단이 있었다.

또, 상기 가압수 분사노즐을 상기 가압수 발생관에 직접 연결시키도록 함으로써 상기 가압수 분사노즐에서의 분사력이 원활하게 이루어지지 못하게 되고 이물질 등이 노즐 분사판에 걸려 노즐이 쉽게 막히는 폐단이 있었으며, 상기 분사력의 저하에 따라 가압수 분사상태가 불량하게 되는 점 등의 문제점이 있었다.

최근에는 상기한 문제점이 개선된 대한민국 출원번호 제10-2001-0036540호 에서와 같이 가압부상분리기가 개발되고 있으나, 가압수 발생효율의 향상과 블리드업밸브 개방에 따른 에너지손실을 방지하고, 부상슬러지 농축율을 조절하는 기술의 개발이 시급히 요구되고 있다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 가압부상분리기에 라인믹서와 하부스크류인발장치, 공기용해장치 및 수위조절장치를 더 설치함으로써, 가압수 발생효율과 플록의 제거효율이 향상되고 부상분리조의 저면에 침전물이 생겨 부패하는 것을 방지하게 되는 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 부유물을 응집 후 부상시켜 원수에서 분리시킴으로써, 원수를 정화시키는 가압부상분리기에 있어서, 부유물을 포함하는 원수에 폴리머가 혼합되게 폴리머를 공급하여 이송시키는 폴리머공급부와, 상기 원수에 응집제를 공급하여 혼합시키는 응집제공급부와, 상기 폴리머공급부에서 폴리머가 혼합된 원수를 공급받고, 상기 응집제공급부에서 응집제를 전달받아 원수 중의 부유물을 응집시켜 플록을 형성시키는 응집기와, 상기 응집기에서 플록이 형성된 원수를 제공받는 부상분리조와, 상기 부상분리조에 압축공기를 전달하여 상기 플록에 미세기포가 부착되도록 하는 공기압축기와 가압순환펌프로 이루어진 가압공기공급부와, 상기 부상분리조의 상단부에 설치되어 수면으로 부상하는 플록을 제거하는 스크레이퍼로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응집기에는 탈리액 공급부가 더 설치되어, 상기 응집기로 탈리액을 공급하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가압순환펌프가 포함되는 상기 가압공기공급부의 토출배관에는 라인믹서가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가압공기공급부의 토출배관에는 원수에 압축공기가 용해되도록 공기용해장치와 수위조절장치가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 부상분리조에는 내부에 침전물이 저면에 쌓이는 것을 방지하도록 하부스크류인발장치가 더 설치되고, 상기 하부스크류인발장치에는 타이머가 더 설치되어 일정시간마다 상기 하부스크류인발장치가 구동되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 부상분리조에는 수위를 조절하도록 수위조절기가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기는 가압부상분리기에 라인믹서와 하부스크류인발장치, 공기용해장치 및 수위조절장치를 더 설치함으로써, 가압수 발생효율과 플록의 제거효율이 향상되고 부상분리조의 저면에 침전물이 생겨 부패하는 것을 방지하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기에 있어, 부상분리조에 솔레노이드 밸브가 설치된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기에 있어, 부상분리조에 솔레노이드 밸브가 설치된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기에 있어, 부상분리조에 수위조절부가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기에 있어, 부상분리조에 하부스크류인발장치가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 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 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기를 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기에 있어, 부상분리조에 솔레노이드 밸브가 설치된 상태를 나타낸 정면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기에 있어, 부상분리조에 솔레노이드 밸브가 설치된 상태를 나타낸 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기에 있어, 부상분리조에 수위조절부가 설치된 상태를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기에 있어, 부상분리조에 하부스크류인발장치가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기(10)(이하 설명의 편의상 '가압부상분리기'라 명명함)는 하부인 원수에 포함되는 부유물을 제거한 후 원수가 배출되도록 하는 가압부상분리기로서, 이에 이와같은 가압부상분리기(10)는 폴리머공급부(20)와 응집제공급부(30)와 응집기(40)와 부상분리조(50)와 가압공기공급부(60)와 스크레이퍼(70)로 이루어진다.

여기서, 가압부상분리기(10)(Dissolved Air Flotation: DAF)는 하,폐수인 원수에 포함된 부유물질이 응집되어 형성되는 플록(Floc)에 미세기포를 부착시키고, 미세기포에 의해 부상하는 플록을 제거하는 방식으로 각종 이물질을 제거하는 수처리설비이다.

상기 폴리머공급부(20)는 부유물을 포함하는 원수에 폴리머가 혼합되게 폴리머를 공급하여 이송시키게 된다.

상기한 폴리머는 응집제로서 유기 화합물의 분자가 중합해서 생성하는 화합물로서, 상기 원수에 포함되는 부유물을 응집시키게 된다.

상기 응집제공급부(30)는 상기 원수에 응집제를 공급하여 혼합시키게 되며, 상기한 응집제는 상기 원수에 포함된 부유물을 모아 응집시키는 매개 역할을 하게 된다.

상기 응집기(40)는 상기 폴리머공급부(20)에서 폴리머가 혼합된 원수를 공급받고, 상기 응집제공급부(30)에서 응집제를 전달받아 원수 중의 부유물을 응집시켜 수중의 부유, 현탁물이 모여 형성되는 눈으로 확인할 수 있는 크기의 고형물인 플록을 형성시키게 된다.

이때, 상기 응집기(40)에는 탈리액 공급부(41)가 더 설치되어, 상기 응집기(40)로 탈리액을 공급하도록 된다. 상기한 탈리액은 오염원의 유기물을 환원 또는 분해한 후, 산소를 뽑아내고 생존하여 원수에 포함된 부유물을 일부 환원 또는 분해하게 된다.

상기 부상분리조(50)는 상기 응집기(40)에서 플록이 형성된 원수를 제공받게 된다.

상기 부상분리조(50)는 상면이 개방되고 내부에는 원수가 충진되도록 충진공간을 갖는 수조형태로 이루어지며, 상기한 응집기(40)에서 플록이 포함된 원수를 전달받게 되고, 전달받은 원수에서 플록은 원수의 수면으로 떠오르게 된다.

상기 부상분리조(50)에는 원수유입관에 솔레노이드 밸브(52)가 더 설치되어, 솔레노이드 밸브(52)의 제어에 의해 원수를 공급함으로써, 원수의 공급과 함께 상기 원수를 부상분리조(50)의 하부에 시간 조정 기능을 갖는 솔레노이드 밸브로 일정시간 투입하여 초기 운전시나 운전 정지시 침전물이 발생하는 것을 방지하게 된다.

상기 가압공기공급부(60)는 상기 부상분리조(50)에 압축공기를 전달하여 상기 플록에 미세기포가 부착되도록 하는 공기압축기(61)와 가압순환펌프(62)로 이루어진다.

즉, 상기 가압순환펌프(62)에 의해 원수가 배관을 따라 순환하여 이동하게 되고, 상기 공기압축기(61)를 통해 압축공기가 상기 부상분리조(50)에 유입되면서 미세기포가 발생하게 되고, 미세기포는 부상분리조(50)로 유입되는 원수에 포함된 플록에 부착되어 플록을 수면으로 부상시키게 된다.

상기 스크레이퍼(70)는 상기 부상분리조(50)의 상단부에 설치되어 수면으로 부상하는 플록을 제거하게 된다.

상기 스크레이퍼(70)는 모터에 의해 궤도회전하는 체인에 다수의 바스켓을 설치하여 체인의 회전에 의해 원수의 플록을 걷어내에 제거하게 된다.

상기 부상분리조(50)에 충진된 원수의 수면으로 상승하는 플록은 부상부리조(50)에 마련된 스크레이퍼에 의하여 제거되고, 플록이 제거된 처리수는 부상분리조에서 외부로 배출된다.

여기서, 폴리머공급부(20)와 응집제공급부(30)와 응집기(40)와 부상분리조(50)와 가압공기공급부(60)와 스크레이퍼(70)는 제어부(80)와 전기적으로 연결되어 제어부의 신호에 의해 제어되고, 폴리머공급부(20)와 응집제공급부(30)와 응집기(40)와 부상분리조(50)와 가압공기공급부(60)는 배관에 의해 상호 연결되어 원수가 순환이동하게 된다.

이때, 상기 가압순환펌프(62)가 포함되는 상기 가압공기공급부(60)의 토출배관에는 라인믹서(621)가 더 설치되어, 토출배관(63)들이 라인믹서(621)에 연결되고 상기 라인믹서(621)에는 응집기(40)의 연결관(42)들이 연결되어 연결관(42)을 통해 부상분리조(50)로 이동하는 원수에 가압수를 원활히 공급할 수 있게 됨으로써, 미세기포의 전달과 발생효율을 향상시키게 된다.

상기 가압공기공급부(60)의 토출배관(63)에는 원수에 압축공기가 원수에 용해되어 미세기포가 발생되도록 공기용해장치(631)와 상기 부상분리조(50)에 전달되는 원수의 양을 조절하도록 밸브구조의 수위조절장치(632)가 더 설치되어, 원수의 이동이 제어되어 에너지의 손실을 줄일 수 있게 되고 효율이 향상된다.

이때, 상기 가압부상분리기(10)의 초기 가동시 또는 가동정지시 설치된 솔레노이드밸브 구조의 수위조절장치에 의해 시수를 투입하여 부유물의 침전을 방지하여 가압순환펌프 가동이 원활하게 된다.

또한, 상기 수위조절장치를 통해 수위조절을 할 수 있어 슬러지 함수율을 자유롭게 조정할 수 있게 된다.

상기 부상분리조(50)에는 내부에 침전물의 저면에 쌓이는 것을 방지하도록 하부스크류인발장치(51)가 더 설치되고, 상기 하부스크류인발장치(51)에는 타이머(52)가 더 설치되어 일정시간마다 상기 하부스크류인발장치(51)가 구동되도록 하며, 상기 하부스크류인발장치(51)와 상기 타이머(52)는 상기 제어부(80)와 전기적으로 연결되어 제어된다.

상기 부상분리조(50)에는 수위를 감지하여 그 신호를 제어부에 전송하여 원수의 유입을 조절하도록 센서구조의 수위조절기(53)가 더 설치되어, 부상되는 플록의 처리가 용이하게 되고, 플록의 농축이 용이하게 된다.

여기서, 도 1에서와 같이 폴리머공급부(20)와 응집제공급부(30)와 응집기(40)와 부상분리조(50)와 가압공기공급부(60)와 스크레이퍼(70)는 한쌍을 이루며 형성되어 효율 및 공간활용이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

10 : 가압부상분리기 20 : 폴리머공급부
30 : 응집제공급부 40 : 응집기
50 : 부상분리조 60 : 가압공기공급부
70 : 스크레이퍼 80 : 제어부
41 : 탈리액 공급부 42 : 연결관
51 : 하부스크류인발장치 52 : 솔레노이드 밸브
52 : 타이머 53 : 수위조절기
61 : 공기압축기 62 : 가압순환펌프
621 : 라인믹서 63 : 토출배관
631 : 공기용해장치 632 : 수위조절장치

Claims (6)

1. 부유물을 응집 후 부상시켜 원수에서 분리시킴으로써, 원수를 정화시키는 가압부상분리기에 있어서,
   부유물을 포함하는 원수에 폴리머가 혼합되게 폴리머를 공급하여 이송시키는 폴리머공급부;
   상기 원수에 응집제를 공급하여 혼합시키는 응집제공급부;
   상기 폴리머공급부에서 폴리머가 혼합된 원수를 공급받고, 상기 응집제공급부에서 응집제를 전달받아 원수 중의 부유물을 응집시켜 플록을 형성시키는 응집기;
   상기 응집기에서 플록이 형성된 원수를 제공받는 부상분리조;
   상기 부상분리조에 압축공기를 전달하여 상기 플록에 미세기포가 부착되도록 하는 공기압축기와 가압순환펌프로 이루어진 가압공기공급부; 및
   상기 부상분리조의 상단부에 설치되어 수면으로 부상하는 플록을 제거하는 스크레이퍼를 포함하며 이루어지고,
   상기 가압공기공급부의 토출배관에는 원수에 압축공기가 용해되도록 공기용해장치와 수위조절장치가 더 설치되며,
   상기 수위조절장치는 상기 부상분리조에 전달되는 원수의 양을 조절함으로서, 원수의 이동이 제어되어 에너지의 손실을 줄일 수 있게 되고,
   상기 수위조절장치가 솔레노이드밸브 구조로 이루어져 있어, 가압부상분리기가 초기 가동시 또는 가동정지시 시수가 투입되어 부유물의 침전을 방지하게 되며,
   상기 부상분리조에는 내부에 침전물의 저면에 쌓이는 것을 방지하도록 하부스크류인발장치가 더 설치되고, 상기 하부스크류인발장치에는 타이머가 더 설치되어 일정시간마다 상기 하부스크류인발장치가 구동되도록 하는 것을 특징으로 하는 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 응집기에는 탈리액 공급부가 더 설치되어, 상기 응집기로 탈리액을 공급하도록 된 것을 특징으로 하는 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가압순환펌프가 포함되는 상기 가압공기공급부의 토출배관에는 라인믹서가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 부상분리조에는 수위를 조절하도록 수위조절기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 하,폐수의 부유물처리용 가압부상분리기.
   
   

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