KR101820864B1 - dissolved air flotation type pretreatment device built-in fiber ball and water treatment methods using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 해수, 하수, 또는 폐수 등 수처리하고자 하는 원수에 포함된 부유물질, 탁질, 조류(alga) 등의 이물질을 이중으로 부상시켜 제거함으로써 수처리 효율이 우수한 섬유볼을 내장한 용존 공기 부상형 전처리 장치 및 이를 이용한 용존 공기 부상형 수처리 방법에 관한 것으로서, 원수가 유입되는 공간 내 혼화유도체를 충진시켜, 원수의 흐름에 난류 및/또는 와류를 발생시켜 혼화시킴으로써, 복수 개의 혼화조 및 응집조를 하나의 수조로 병합설치하여 전체적인 설비를 소형화시켜 CAPEX를 저감시킬 수 있다. 또한, 부상조를 통과하여 플록이 제거된 처리수 내 잔존하는 이물질을 제거하기 위한 여과조의 상류측에 재차 미세 기포를 주입함으로써 여과조 내 충진된 여과재의 부하를 저감시킴으로써, 세척주기를 늘리고 여과재의 사용연한을 증가시켜 수처리 효율 및 OPEX(Operating Expenditures)가 감소하여 우수한 경제적인 효과를 얻을 수 있다.The present invention relates to a dewatering type air-floating type air conditioner comprising a fiber ball having excellent water treatment efficiency by floating a foreign matter such as seawater, sewage or wastewater, The present invention relates to a pretreatment apparatus and a method for treating a dissolved air in a water tank, and more particularly, to a pretreatment apparatus and a method for treating the same, It is possible to reduce CAPEX by miniaturizing the entire facility by installing the water into one water tank. Further, by injecting micro-bubbles again on the upstream side of the filtration tank for removing residual foreign matters in the flocs from which flocs have been removed through the flotation tank, the load of the filter medium filled in the filtration tank is reduced, And the water treatment efficiency and OPEX (operating expense) are reduced, thereby obtaining excellent economic effects.

Description

섬유볼을 내장한 용존 공기 부상형 전처리 장치 및 이를 이용한 용존 공기 부상형 수처리 방법{dissolved air flotation type pretreatment device built-in fiber ball and water treatment methods using the same}[0001] The present invention relates to a pretreatment apparatus for a dissolved air flotation type having a fiber ball and a method for treating the same,

본 발명은, 해수, 하수, 또는 폐수 등 수처리 하고자 하는 원수에 포함된 부유물질, 탁질, 조류(alga) 등의 이물질을 이중으로 부상시켜 제거함으로써 수처리 효율이 우수한 섬유볼을 내장한 용존 공기 부상형 전처리 장치 및 이를 이용한 용존 공기 부상형 수처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dewatering type air-floating type air conditioner comprising a fiber ball having excellent water treatment efficiency by floating a foreign matter such as seawater, sewage or wastewater, A pretreatment device, and a method for treating a dissolved air floating type using the pretreatment device.

일반적으로 수처리 공정이나 해수 담수화 공정에서 원수에 포함된 부유물질들은 용수 및 음용수 기준에 적합하도록 제거해야 한다. 이를 위하여 부유성 입자 물질을 제거하기 위해 혼화조(mixing basin), 응집조(coagulation basin) 및 부상제거조(flotation basin)로 구성된 수처리 공정이 이용되고 있다.Generally, the suspended solids contained in the raw water in the water treatment process or the seawater desalination process should be removed to meet the water and drinking water standards. For this purpose, a water treatment process consisting of mixing basin, coagulation basin, and flotation basin is used to remove floating particles.

혼화조에서는 약품과 원수를 급속 혼합하여 미세 부유물질을 1차적으로 응집시켜 응집조로 배출하며, 응집조에서는 혼화조에 의해 1차적으로 응집된 부유물질을 부상제거조에서의 부상분리가 가능한 크기로 성장시켜 후단에 배치된 부상제거조로 배출하는데, 이를 위해 종래의 혼화조와 응집조에서는 투입된 응집제 혹은 보조 응집제와 부유 물질 간의 접촉을 통한 응집 유도와 응집체의 성장을 위한 순환 수류를 형성시키기 위해 내부에 별도로 기계식 교반기(agitator)가 설치되었다.In the mixing tank, the suspended substances are firstly aggregated by rapidly mixing the chemicals and the raw water to discharge them to the flocculation tank. In the flocculation tank, the flocculated substances primarily flocculated by the mixing tank are grown to a size capable of floatation separation in the flotation tank In the conventional mixing tank and the flocculation tank, in order to form a circulating water stream for the induction of flocculation by contacting the flocculant or the auxiliary coagulant and the suspended material and the circulation water for growth of the flocculant, An agitator was installed.

부상제거조에서는 입자들이 표면에 떠오르면 스키밍 작용에 의해 모아서 제거할 수 있다. 즉, 물리적인 작용에 의한 분산매(disperision medium) 중에 포함된 부유상(suspended phase)에 미세한 기포(bubble)를 부착시켜 분산매와 공기가 접하고 있는 한계 면까지 부상시켜 고액분리를 유도한다.In the flotation tank, particles float on the surface and can be collected and removed by a skimming action. That is, by adhering fine bubbles to the suspended phase contained in the dispersing medium by the physical action, it floats up to the limit surface where the dispersion medium and the air are in contact, thereby inducing solid-liquid separation.

이러한 부상분리조의 형태는 미세기포를 발생시키는 방식에 따라 용존공기부상법(Dissolved Air Flotation, DAF), 분산공기부상법(Dispersed Air or Cavitational Air Flotation, DaF), 유도공기부상법(Induced Air Flotation, IAF), 진공부상법(Vacuum Flotation), 전해부상법(Electro Flotation), 미생물학적 부상법(Microbiological Auto Flotation) 등이 있으며, 특히 용존공기부상법(DAF)이란 높은 압력으로 물에 공기를 충분히 용해시켜 이를 처리하고자 하는 원수에 주입시키면, 수중에서 다시 감압된 물은 과포화된 만큼의 공기가 미세한 기포로 형성되어 처리 원수 중의 플록과 결합하게 되고, 기포-플록 결합체는 빠르게 수중에서 수 표면으로 상승하여 고액분리가 달성되는 수처리 방법이다.The shape of the floating separation tank may be divided into two types depending on the method of generating fine bubbles: Dissolved Air Flotation (DAF), Dispersed Air or Cavitational Air Flotation (DaF), Induced Air Flotation (DAF) is a technique which sufficiently dissolves air in water at high pressure. The air is blown into the water by the high pressure of air, When the water is injected into the raw water to be treated, the water decompressed again in the water is formed into fine bubbles as much as the supersaturated air, and is bonded to the flocs in the raw water to be treated. The bubble- Liquid separation is achieved.

따라서, 상기 용존공기부상법을 사용하여 수처리 공정이나 해수 담수화 공정시 부유성 입자 물질을 제거하기 위해 약품의 주입은 필수적으로 상기 약품이 원수에 투입되었을 때 즉시(1초 이내) 플록이 형성되면서 응집기능을 수행하므로 응집제 투입 후 가급적 빠른 시간 내에 원수와 혼화 시킬 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다. 이는 응집제 투입 즉시 급속혼화, 즉 원수 전체에 골고루 분포되지 않을 경우 응집효율이 저하되기 때문이다. 따라서, 응집제 주입시 주입지점 및 방법, 원수의 흐름형태 그리고 혼화조의 구조가 설계의 핵심요소이다.Therefore, in order to remove the suspended particulate matter in the water treatment process or the seawater desalination process by using the above-mentioned dissolved air flotation method, it is essential that the flock is formed immediately (within one second) when the drug is put in the raw water, It is very important that the coagulant can be mixed with the raw water as soon as possible after the coagulant is input. This is because the coagulation efficiency is lowered when the coagulant is rapidly mixed, that is, when the coagulant is not distributed evenly throughout the raw water. Therefore, the point and method of injection at the time of coagulant injection, the flow pattern of the raw water and the structure of the mixing tank are the key elements of the design.

혼화 방식에는 기계식, 수류식, 펌프확산에 의한 방법 등이 있다. 기계식 혼화(Mechanical mixing)는 수처리 과정에서 가장 많이 사용되고 있는 혼화 방식으로 탱크 또는 수로에 1대 또는 여러 대의 기계식 혼화 장치를 설치한다. 일반적인 설계기준은 교반강도 300 sec-1(G값), 혼화시간은 10 ~ 30 초, 소요 동력은 10,000 m3/d 당 2.23 ~ 2.62 hp 이다. 기계식 급속혼화는 순간혼화가 어렵고 단락류(short circuit)가 많이 발생하며 금속염 응집제에 대해서는 혼화시간이 너무 길며 에너지가 많이 소요됨은 물론, 회전축과 기어드라이브에 고장이 종종 발생한다.Mixing methods include mechanical, water flow, and pump diffusion methods. Mechanical mixing is the most commonly used mixing method in the water treatment process, and one or several mechanical mixing devices are installed in the tank or water channel. Typical design criteria are agitation strength of 300 sec -1 (G value), mixing time of 10 ~ 30 sec, power requirement is 2.23 ~ 2.62 hp per 10,000 m 3 / d. Mechanical rapid mixing is difficult to blend instantaneously and short circuit occurs frequently. For metal salt coagulant, blending time is too long, energy is high, and sometimes rotation shaft and gear drive are broken.

또한, 상기 혼화조를 통해 응집된 플록을 부상제거조를 통해 부상시켜 제거하는데, 종래의 부상제거조의 경우 처리용량이 특정범위의 처리용량, 즉 10~25m3/hr의 범위 내로 제한되었기 때문에, 대용량의 수처리 공정에서는 보다 많은 개수의 부상제거조를 필요로 하며, 일반적인 조류 등의 부유물질을 제거하는데 효과적인 것으로 알려져 있으나, 부유성 고형물질(suspension solid)을 제거하는데는 그리 효과적이지 못하여 단독으로 사용되지 못하여 생산된 처리수에 포함된 부유성 고형물질을 제거할 수 있도록 별도의 침전 또는 분리 공정으로 자갈, 모래, 안쓰라사이트(anthracite) 등 입자성 여과재료를 사용하여 중력방식 또는 압력방식인 여과조를 추가로 구비하여 전체적으로 2 단 이상의 복수 개의 처리공정을 통해 해수, 하수, 또는 폐수 등의 원수에 포함된 부유물질, 탁질, 조류 등의 이물질을 제거하였으나, 이는 부상공정과는 별도로 침전공정을 수행하기 위한 침전설비의 부지면적을 필요로 하고, 결과적으로 건설비 및 운영관리비용이 증가되는 문제점이 있었다.In addition, since flocs agglomerated through the mixing tank are removed by flotation through a flotation tank, in the case of a conventional flotation tank, since the treatment capacity is limited to a certain range of treatment capacity, i.e., a range of 10 to 25 m 3 / hr, In a large-scale water treatment process, a larger number of flotation tanks are required, and it is known to be effective in removing suspended substances such as general algae. However, it is not effective to remove suspension solids and is used alone In order to remove suspended solids contained in the treated water that has not been produced, a separate precipitation or separation process may be used, such as a gravity filtration method using a granular filtration material such as gravel, sand, anthracite, etc., And is included in raw water such as seawater, sewage, or wastewater through a plurality of processing steps of two or more stages as a whole However, this requires a site area of the sedimentation facility for performing the sedimentation process separately from the floatation process, which results in an increase in the construction cost and the operation management cost.

등록특허 제1156125호(2012.06.07 등록)에서는 해수, 하수, 또는 폐수 등의 원수에 포함된 부유물질, 탁질, 조류(alga) 등의 이물질을 부상시켜 제거하는 용존공기 부상장치 내 포함된 부상제거조의 하부에 여과구획부를 설치함으로써, 상기 용존 공기 부상장치의 설치공간을 작게 차지하게 하고, 유지관리를 편리하게 수행할 수 있는 용존공기 부상형 수처리 장치가 제시되어 있다.Patent Registration No. 1156125 (registered on Jun. 7, 2012) discloses a method of removing injuries included in a dissolved air floating apparatus for floating foreign materials such as seawater, sewage, or waste water contained in raw water, contaminants, algae, There is proposed a dissolved air floatation type water treatment apparatus capable of occupying a small installation space of the above-mentioned dissolved air floating apparatus and performing maintenance easily.

그러나, 상기 용존공기 부상형 장치를 사용하여 원수에 포함된 이물질을 제거하기 위해서는 약품을 투입하여 플록을 형성시키는 혼화조 및 응집조가 복수 개 이상 필요로 하여 설치 공간이 클 뿐만 아니라 상기 혼화조 및 응집조에 임펠러 형태의 기계식 교반기가 설치됨에 따라 하수처리를 위해서는 지속적으로 기계식 교반기를 구동시켜야 하며, 부상제거조 내에서 부상하지 못하고 남아있는 잔여 플록이 여과구획부 내 충진된 여과재에 침강됨으로 인해 주기적으로 세척이 필요로 하기 때문에 설비설치 비용 및 상기 기계식 교반기를 가동하기 위한 전기료 등의 유지관리 비용이 증대되는 문제점이 있었다. However, in order to remove the foreign substances contained in the raw water by using the above-mentioned dissolved air floating apparatus, a plurality of mixing baths and flocculating baths for forming the flocs by injecting the chemicals are required, Since the mechanical stirrer in the form of an impeller is installed in the tank, the mechanical stirrer must be continuously driven for the sewage treatment. The remaining flocs that can not be floated in the flotation tank are settled in the filter medium in the filter compartment, There is a problem that the installation cost of the equipment and the maintenance cost of the electric power for operating the mechanical stirrer are increased.

등록특허 제1156125호(2012.06.07 등록)Registration No. 1156125 (registered on June 7, 2012)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용존 공기 부상형 수처리 장치 내 원수가 유입되는 공간에 혼화유도체를 충진시켜 복수 개의 혼화조 및 응집조를 하나의 수조로 병합설치하여 전체적인 설비를 컴팩트하게 하고, 부상조를 통과하여 플록이 제거된 처리수 내 잔존하는 이물질을 제거하기 위한 여과조의 상류측에 재차 미세 기포를 주입함으로써 여과조 내 충진된 여과재의 부하를 저감시켜 유지관리비가 저감될 뿐만 아니라 수처리 효율이 우수한 섬유볼을 내장한 용존 공기 부상형 전처리 장치 및 이를 이용한 용존 공기 부상형 수처리 방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for filling a mixed water- The micro bubbles are injected again on the upstream side of the filtration tank for removing the remaining foreign matter in the treated water through which the flocs have been removed through the floating tank to reduce the load of the filter medium filled in the filtration tank, A pretreatment apparatus for a dissolved air floating type having a fiber ball with high efficiency, and a method for treating the dissolved air floating type using the same.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 형태는, 원수에 투입된 응집제와 원수 내 미립자를 응집시켜 플록(floc)을 형성 및 성장시키기 위한 혼화응집조(100); 미세기포를 주입하여 상기 혼화응집조를 통과한 처리수에 포함된 플록을 부상 및 제거시키는 부상제거조(300);를 포함하고, 상기 부상제거조(300)는, 상기 혼화응집조를 통과한 처리수 내 포함된 플록을 부상시키기 위한 제1 공기주입부(351); 상기 제1 공기주입부를 통해 부상된 플록을 제거하는 제거부; 상기 부상제거조 하부 영역에 구비되며, 상기 제거부를 통해 플록이 제거된 처리수 내 잔류하는 이물질을 여과시킬 수 있도록 섬유볼 형태의 여과재가 충진된 여과부(330); 및 상기 제거부와 여과부 사이에 구비되어, 일차적으로 플록이 제거된 처리수 내 잔류하는 플록을 재차 부상시키기 위한 제2 공기주입부(352);를 포함하는 섬유볼을 내장한 용존 공기 부상형 수처리장치이다.According to an aspect of the present invention, there is provided an immersion flocculation tank (100) for flocculating and coagulating flocculant and raw water in raw water to form and grow flocs; And a floatation tank (300) for injecting fine bubbles to float and remove flocs contained in the treated water that has passed through the flocculation flocculation tank, wherein the floatation tank (300) A first air injection unit (351) for floating flocs contained in the treatment water; A removing unit for removing flocks floated through the first air injection unit; A filtration unit 330 provided in the lower region of the flotation tank and filled with a filter material in the form of a fiber ball so as to filter residual foreign matter in the treated water from which flocs have been removed through the removal unit; And a second air injecting part (352) provided between the removal part and the filtration part to float the residual flocs in the treated water primarily removed from the flocculated water, and a second air injecting part (352) It is a water treatment device.

상기 여과부 내 충진된 여과재의 유실을 방지하고, 처리수가 통과할 수 있도록 일측면과 타측면이 각각 부분적으로 개방된 여과 구획부;를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 공기주입부(352) 저면에 구비되어, 이차적으로 플록이 제거된 처리수를 수집하는 집수관(370);을 더 포함하는 것이 바람직하다.The second air injection unit 352 may further include a filtration partition part having one side surface and the other side surface partially opened so as to prevent the filtration of the filter medium packed in the filtration unit and allow the process water to pass therethrough, And a collecting pipe (370) provided on the bottom surface for collecting the treated water with the second flock removed.

상기 플록 및 이물질을 부상시키기 위하여 제1 공기주입부(351) 및 제2 공기주입부(352)에 미세 기포를 공급하는 포화기탱크(350);를 더 포함할 수 있다.And a saturator tank 350 for supplying fine bubbles to the first air injection unit 351 and the second air injection unit 352 to float the flocs and foreign matter.

상기 여과부에 충진된 섬유볼은, 스폰지재 또는 섬유사를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 혼화응집조는, 원수가 유입되는 공간 내 혼화유도체(150)가 충진될 수 있다.The fiber ball packed in the filtration unit preferably includes a sponge material or fiber yarn, and the mixed coagulating bath may be filled with the mixed flux 150 in the space to which the raw water flows.

상기 혼화유도체(150)는, 여러 겹 적층된 메쉬(Mesh) 타입의 재료인 것이 바람직하다.The mixed conductor 150 is preferably a mesh-type material having a plurality of layers.

한편, 본 발명의 다른 실시 형태는, 이물질이 포함된 원수와 응집제를 혼화하여 상기 오염물질과 응집제가 결합된 플록(flock)을 형성하는 혼화응집단계; 상기 플록(flock)을 과포화된 용존 공기가 포함된 미세 기포를 주입하여 부상시키는 제1 부상단계; 상기 제1 부상단계를 거친 처리수에 잔존하는 플록 및/또는 이물질을 과포화된 용존 공기가 포함된 미세 기포를 재차 주입하여 부상시키는 제2 부상단계; 및 상기 제2 부상단계를 통과한 처리수를 여과재를 통과시켜 여과하는 여과단계;를 포함하는 용존 공기 부상형 수처리방법이다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for producing a flocculant, comprising the steps of: mixing flocculant with raw water containing a foreign substance to form a flock in which the flocculant and the contaminant are combined; A flotation step of injecting microbubbles containing supersaturated dissolved air into the flock; A second floatation step of injecting microbubbles containing supersaturated dissolved air again and floating the flocs and / or foreign substances remaining in the treated water after passing through the first floatation step; And a filtration step of filtering the treated water that has passed through the second floating phase through a filter medium.

상기 혼화응집단계는, 이물질이 포함된 원수와 응집제가 동시에 유입되면서 혼화유도체를 통과하여 혼화되어 플록을 형성할 수 있으며, 상기 혼화응집단계는, 메쉬(Mesh) 타입의 재료가 여러 겹 적층되어 있는 혼화유도체를 통과시켜 원수의 흐름에 저항을 줌으로써 와류 및/또는 난류가 발생되어 상기 원수와 응집제가 서로 접촉하여 플록을 형성할 수 있다.In the mixed flocculation step, the raw water containing a foreign material and the flocculant may be simultaneously introduced into the flocculant through the mixed flocculant to form flocs. In the flocculating flocculating step, multiple layers of a mesh type material are stacked Vortex and / or turbulence is generated by passing the mixed solution through resistance to the flow of the raw water, so that the raw water and the flocculant come into contact with each other to form flocs.

상기 여과단계는, 제2 부상단계를 통과한 처리수가 하류 측 영역에서 중력에 의해 여과재를 통과하면서 잔류하는 플록 및/또는 이물질이 제거되는 것이 바람직하다.In the filtration step, it is preferable that residual flocs and / or foreign substances are removed while the process water having passed through the second floatation step passes through the filter material by gravity in the downstream region.

본 발명은 원수가 유입되는 공간 내 혼화유도체를 충진시켜, 원수의 흐름에 난류 및/또는 와류를 발생시켜 혼화시킴으로써, 복수 개의 혼화조 및 응집조를 하나의 수조로 병합설치하여 전체적인 설비를 소형화시켜 CAPEX를 저감시킬 수 있다.The present invention is characterized in that the mixed water is filled in a space in which the raw water is introduced to generate turbulence and / or vortex in the flow of raw water to mix and mix the plural mixing baths and coagulation baths into one water tank, CAPEX can be reduced.

또한, 부상조를 통과하여 플록이 제거된 처리수 내 잔존하는 이물질을 제거하기 위한 여과조의 상류측에 재차 미세 기포를 주입함으로써 여과조 내 충진된 여과재의 부하를 저감시킴으로써, 세척주기를 늘리고 여과재의 사용연한을 증가시켜 수처리 효율 및 OPEX(Operating Expenditures)가 감소하여 우수한 경제적인 효과를 얻을 수 있다.Further, by injecting micro-bubbles again on the upstream side of the filtration tank for removing residual foreign matters in the flocs from which flocs have been removed through the flotation tank, the load of the filter medium filled in the filtration tank is reduced, And the water treatment efficiency and OPEX (operating expense) are reduced, thereby obtaining excellent economic effects.

도 1은 종래의 용존 공기 부상형 수처리 장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용존 공기 부상형 장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 용존 공기 부상형 장치 내 집수관을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 용존 공기 부상형 수처리시 수류를 개략적으로 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram schematically showing a conventional dissolved air floating type water treatment apparatus.
2 is a schematic diagram schematically showing a dissolved air floating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view schematically showing a collecting pipe in a dissolved air floating type apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view schematically illustrating water flow during the dissolved air floating type water treatment according to the embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Prior to the description, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and should be construed in accordance with the technical concept of the present invention.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that it may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, '원수'는 각종 오염물질이 포함된 폐수 및 해수를 포함하는 것으로 수처리가 필요한 대상을 의미한다. 따라서, 이하에서 언급되는 원수에 포함된 '미립자' 또는 '이물질'은 조류, 고농도 유기물을 포함하는 다양한 오염물질 등의 각종 협잡물을 의미한다. Unless otherwise specified in the present specification, 'raw water' means wastewater containing various pollutants and seawater, and means a subject requiring water treatment. Therefore, the 'particulate matter' or 'foreign matter' contained in the raw water mentioned below means various kinds of pollutants such as algae, various pollutants including high concentration organic matter, and the like.

또한, '원수'는 각 단이나 단계를 통과하기 전의 수처리가 필요로 하는 물을 의미하며, '처리수'는 각 단이나 단계를 통과한 원수를 의미하며, 상기 '원수' 및 '처리수'는 각 단이나 단계의 통과 유무에 따라 구분된다. 이를테면 본 명세서 내에서 혼화응집조를 통과한 '처리수'는 후단의 부상제거조를 통과하기 전의 '원수'일 수도 있다. In addition, 'raw water' refers to water required for water treatment before each stage or step, 'treated water' means a raw water passed through each stage or step, and 'enemy water' and 'treated water' Are classified according to the passage of each stage or stage. For example, the 'treated water' passing through the mixed flocculation tank in the present specification may be the 'enemy water' before passing through the floatation removing tank in the subsequent stage.

또한, '응집(Coagulation)'은 원수에 포함된 미립자가 응집제와 상호 간의 접촉에 의해 엉키어 큰 덩어리를 이루는 현상을 의미하는 것으로서, 이하에서는 일반적으로 보다 큰 덩어리로 응집되는 현상을 나타내는 '응결(Flocculation)'의 의미와 구분하지 않고 이를 포함하는 넓은 의미로 이해하여야한다.In addition, 'coagulation' refers to a phenomenon in which fine particles contained in raw water are entangled with each other by contact with each other to form a large mass, and hereinafter, generally referred to as 'condensation (coagulation)' Flocculation ', but it should be understood in a broad sense.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 용존 공기 부상형 수처리장치 및 이를 사용한 용존 공기 부상형 수처리방법에 관하여 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the dissolved air floating type water treatment apparatus of the present invention and the dissolved air floating type water treatment method using the same will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 부상조(3) 하부에 여과재가 구비된 종래의 용존 공기 부상장치를 개략적으로 나타낸 모식도로서, 부상조(3) 전측에 각각 혼화조(1)와 응집조(2)가 형성되어 있고, 상기 부상조(3)의 하부측에는 여과부가 구비되어 있다. 혼화조(1)와 응집조(2)는 격벽을 매개로 하여 서로 구획되고, 상기 격벽의 상부와 하부를 통해 각각 연통되어 있고, 상부에는 교반기를 구비한다. 혼화조(1)의 전측벽에는 외부로부터 원수를 공급받을 수 있도록 수문이 구비된다. 혼화조(1)와 응집조(2)의 각 교반기는 원수에 포함된 이물질과 원수에 투입된 응집제를 혼합시켜 플록(flock)을 형성할 수 있게 한다.1 is a schematic view of a conventional dissolved air floating apparatus provided with a filter medium below a floating tank 3. The mixing tank 1 and the flocculation tank 2 are formed on the front side of the floating tank 3 , And a filtration unit is provided on the lower side of the float tank (3). The mixing tank (1) and the flocculation tank (2) are partitioned from each other by a partition wall, and communicate with each other through an upper portion and a lower portion of the partition wall, respectively. The front wall of the mixing tank 1 is provided with a water gate so as to receive raw water from the outside. Each stirrer of the mixing tank (1) and the flocculation tank (2) allows mixing of the foreign matter contained in the raw water and the flocculant introduced into the raw water to form a flock.

상기 부상조(3) 전단의 격실에 해당하는 영역에서 원수 내 포함된 플록을 부상시키기 위하여 미세한 기포를 발생시키도록 공기주입부가 구비되며, 응집조(2)로부터 유입되는 원수 중의 플록에 상기 공기주입부로부터 제공되는 미세한 기포들이 달라붙어 상기 부상조(3)의 상부로 플록이 부유하게 된다. 이 때, 부상조 상부에 부유하는 플록을 걷어내는 스키머가 설치된다. 설치된 스키머로 원수의 플록을 걷어내어 제거된 정수처리된 원수를 처리수라 하고, 상기 처리수는 부상조(3) 하부 형성된 여과재를 통과한 후 외부로 배출되게 된다.An air injection unit is provided to generate fine bubbles in order to float the flocs contained in the raw water in a region corresponding to the compartment of the flotation tank 3 in front of the flotation tank 3, The micro bubbles provided from the side of the flotation tank 3 are stuck to float to the upper portion of the flotation tank 3. At this time, a skimmer for flocking floating flocks on the float tank is installed. The treated water is called the treated water, and the treated water is discharged to the outside after passing through the filter member formed under the floating tank 3. [

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 용존 공기 부상형 수처리 장치를 도시한 모식도로서, 좀 더 상세하게는, 원수에 투입된 응집제와 원수 내 미립자를 응집시켜 플록(floc)을 형성 및 성장시키기 위한 혼화응집조(100); 미세기포를 주입하여 상기 혼화응집조를 통과한 처리수에 포함된 플록을 부상 및 제거시키는 부상제거조(300);를 포함하고, 상기 부상제거조는, 상기 혼화응집조(100)를 통과한 처리수 내 포함된 플록을 부상시키기 위한 제1 공기주입부(351); 상기 제1 공기주입부를 통해 부상된 플록을 제거하는 제거부; 상기 부상제거조 하부 영역에 구비되며, 상기 제거부를 통해 부유물질이 제거된 처리수 내 잔류하는 이물질을 여과시키는 여과부(330); 및 상기 제거부와 여과부 사이에 구비되어, 일차적으로 부유물질이 제거된 처리수 내 잔류하는 플록을 재차 부상시키기 위한 제2 공기주입부(352);이 포함된 용존 공기 부상형 수처리 장치가 도시되어 있다.FIG. 2 is a schematic view showing a dissolved air floating type water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 2 is a schematic view illustrating a flocculant injected into raw water and coagulating fine particles in raw water to form and grow flocs A coagulation flocculation tank 100; And a floatation tank (300) for injecting fine bubbles to float and remove flocs contained in the treated water that has passed through the mixed flocculation tank, wherein the floatation removal tank is provided with a treatment through the mixed flocculation tank A first air injection part (351) for floating flocs contained in the water; A removing unit for removing flocks floated through the first air injection unit; A filtration unit 330 provided in the lower region of the floatation tank to filter residual foreign matter in the treated water from which suspended substances have been removed through the removal unit; And a second air injection unit (352) provided between the removal unit and the filtration unit to float the remaining flocs in the treated water in which the suspended substances are primarily removed, and a second air injection unit (352) .

상기 혼화응집조(100)와 부상제거조(300)는 격벽을 매개로 하여 서로 구획되어 있고, 상기 격벽의 상부 및/또는 하부를 통해 각각 연통되어 있으며, 이러한 격벽을 따라 원수가 이동하면서 상기 원수 내 포함된 이물질이 제거될 수 있다.The mixed flocculation tank 100 and the flotation tank 300 are partitioned from each other through a partition wall and communicate with each other through upper and / or lower portions of the partition wall. The contained foreign matter can be removed.

상기 혼화응집조(100)는 종래의 기계식 혼화조(1)의 기능을 대신하도록 원수가 유입되는 공간에 혼화유도체를 충진시켜 상기 공간을 통과하는 원수의 흐름에 저항을 줌으로써, 충돌과 와류, 난류를 발생시켜 상기 원수의 흐름 궤적의 잦은 변화를 부여하여 별도의 교반 동력 없이 무동력으로 원수에 포함된 미립자를 난류에 의해 투입된 응집제와 서로 접촉하여 일정 크기로 응집시켜 플록을 형성시키고, 형성된 플록을 교반기를 통해 성장시킬 수 있다.The mixed flocculation tank 100 replaces the function of the conventional mechanical mixing tank 1 to fill the space into which the raw water flows and resist the flow of the raw water passing through the space, So that the flow of the raw water is changed frequently so that the fine particles contained in the raw water are agitated to a certain size by contacting with the flocculant introduced by turbulence to generate flocs without any additional stirring power, Lt; / RTI >

상세하게는 수처리 하고자 하는 원수가 혼화유도체(150)를 통과하여 발생된 와류 또는 난류에 의해 상기 원수에 포함된 미립자가 순환되면서 투입된 응집제와 상기 미립자가 서로 접촉하면서 플록(floc)을 형성된다.Particularly, the raw water to be water-treated circulates fine particles contained in the raw water by vortex or turbulence generated by passing through the admixture derivative 150, and the charged coagulant and the fine particles contact each other to form a floc.

상기 혼화유도체(150)는 메쉬(Mesh)타입의 재료 또는 복수 개의 섬유다발이 충진된 형태로서, 바람직하게는 메쉬(Mesh)타입의 재료가 여러 겹 적층된 형태이거나, 복수 개의 섬유다발이 서로 얽혀 있는 형태일 수 있다.The mixed conductor 150 is filled with a mesh type material or a plurality of fiber bundles. Preferably, the mesh type material is a multilayered material, or a plurality of fiber bundles are entangled with each other Lt; / RTI >

더욱 바람직하게는 상기 홀이 형성된 메쉬 타입의 재료와 인접한 메쉬 타입의 재료 간에 홀이 수직 방향으로 일치되지 않도록 비대칭으로 적층될 수 있으며, 상기 메쉬 타입의 재료 간의 홀이 수직방향으로 비대칭으로 적층되어 있으므로 중력에 의해 원수가 메쉬 타입의 재료를 통과하면서 와류 및/또는 난류를 발생시킬 수 있으며, 원수와 투입되는 응집제 간의 접촉면적 및 시간이 증가됨에 따라 생성되는 플록의 양을 증가시켜 후단의 부상제거조(300)에서 상기 플록을 부상시킴으로써 상기 원수 내 포함되는 이물질의 제거 효율을 현저히 높일 수 있다.More preferably, the holes may be stacked asymmetrically so that the holes are not aligned vertically between the mesh-type material having the holes and the adjacent mesh-type materials, and holes between the mesh-type materials are stacked asymmetrically in the vertical direction It is possible to generate vortices and / or turbulence while the raw water passes through the mesh type material due to gravity and to increase the amount of flocs generated as the contact area and time between the raw water and the input coagulant are increased, The flocs can be floated in the water tank 300 so that the removal efficiency of the foreign substances contained in the raw water can be remarkably increased.

또한, 상기 충진되는 메쉬 홀의 크기에 따라 발생되는 난류 및/또는 와류의 강도를 제어함으로써, 본 발명의 용존 공기 부상형 수처리 장치에 유입되는 원수의 상태에 따라서 바람직한 유속을 적절히 조절할 수 있다. 예를 들어, 원수 내 이물질의 함량이 낮을 경우 상기 메쉬 홀의 크기를 증가시키고 적층되는 메쉬 재료의 개수를 줄임으로써 응집제와 원수 간의 접촉면적 및 시간을 저감시키고, 원수 내 이물질의 함량이 높을 경우 상기와 반대로 응집제와 원수 간의 접촉면적 및 시간을 증가시킴으로써 생성되는 플록의 양 및 크기를 적절하게 조절할 수 있다.Further, by controlling the intensity of the turbulence and / or vortex generated according to the size of the filled mesh hole, the desired flow rate can be appropriately controlled according to the state of the raw water flowing into the dissolved air floating type water treatment apparatus of the present invention. For example, when the content of foreign matter in the raw water is low, the size of the mesh hole is increased and the number of the laminated mesh materials is reduced, thereby reducing the contact area and time between the coagulant and the raw water. In the case where the foreign matter content in the raw water is high, On the contrary, it is possible to appropriately adjust the amount and size of flocs generated by increasing the contact area and time between the coagulant and the raw water.

상기 혼화유도체(150)를 통과하여 발생된 난류 및/또는 와류로 인해 플록이 형성된 원수는 기계식 혼화장치인 교반기를 통해 형성된 플록을 성장시킬 수 있다.The raw water in which flocs are formed due to the turbulence and / or vortex generated through the mixed-acid derivative 150 can grow the flocs formed through the agitator, which is a mechanical mixing apparatus.

따라서, 종래의 용존 공기 부상장치는 부상조(3) 전단에 복수 개의 혼화조(1) 및 응집조(2)가 구비되어 있는 반면에 본 발명의 용존 공기 부상형 수처리 장치는 상기 혼화조 및 응집조를 일체형으로 구비하여 하나의 수조만 필요로 할 뿐만 아니라 기계식 교반기의 개수 또한 줄임으로써, 설비설치 공간을 줄일 뿐만 아니라 설치비용 및 유지관리비용을 저감시켜 경제적으로 우수하다.Therefore, in the conventional dissolved air floating apparatus, a plurality of mixing vessels 1 and flocculation vessels 2 are provided before the floatation vessel 3, while the dissolved air floating type water treatment apparatus of the present invention includes the mixing vessel and the flocculation tank 2, And the number of mechanical stirrers is also reduced. Thus, not only installation space but also installation cost and maintenance cost are reduced, which is economically advantageous.

상기 혼화응집조(100)를 통과한 처리수 내 포함된 플록을 제거하기 위하여 미세 기포를 주입함으로써, 상기 플록을 부상시켜 제거하는 부상제거조(300)는, 상기 혼화응집조(100)를 통과한 처리수 내 포함된 플록을 부상시키기 위한 제1 공기주입부(351), 상기 제1 공기주입부(351)를 통해 부상된 플록을 제거하는 제거부, 상기 부상제거조 하부 영역에 구비되며, 상기 제거부를 통해 플록이 제거된 처리수 내 잔류하는 이물질을 여과시키는 여과부(330) 및 상기 제거부와 여과부 사이에 구비되어, 일차적으로 플록이 제거된 처리수 내 잔류하는 플록을 재차 부상시키기 위한 제2 공기주입부(352)를 포함할 수 있으며, 상기 여과부 내 충진된 여과재를 유실을 방지하고, 처리수가 통과할 수 있도록 일측면과 타측면이 각각 부분적으로 개방된 여과 구획부(332, 333)를 더 포함할 수 있다.The flotation tank 300 for floting and removing flocs by injecting minute bubbles to remove the flocs contained in the treated water that has passed through the mixed flocculation tank 100 is passed through the mixed flocculation tank 100 A first air injection unit 351 for floating the flocs contained in the treated water, an eliminator for removing flocks floating through the first air injection unit 351, A filtration unit 330 for filtering residual foreign matter in the treated water from which flocs have been removed through the removal unit, and a flotation unit 330 provided between the removal unit and the filtration unit to float the residual flocs in the treated flocks, And a second air injection unit 352 for preventing water leakage from the filter media packed in the filtration unit. The filter partitioning unit 332, which is partially opened on one side and the other side, , 333) .

좀 더 상세하게는 상기 제거부 전단의 격실에 해당하는 영역에서 상기 혼화응집조(100)를 통해 형성된 플록을 부상시키기 위한 제1 공기주입부(351)로부터 제공되는 미세 기포들이 상기 플록에 달라붙어 제거부 상부로 부상시키고, 상기 제거부에서 스키머를 통해 부상된 플록을 제거하여 외부로 배출시킬 수 있다.More specifically, fine bubbles provided from a first air injection unit 351 for floating a flock formed through the mixed coagulation bath 100 in a region corresponding to the compartment of the removal front end are attached to the flocs The flock floated through the skimmer can be removed from the removal part and discharged to the outside.

일 예로 도 2에 도시된 것과 같이 부상제거조(300)의 일측벽과 제거부 및 여과부(330)의 대응측벽 간의 격실에 해당하는 영역에 상류측 방향으로 유입된 원수에 미세 기포를 발생시키도록 하단부가 상기 부상제거조(300)의 일측벽과 부상부 및 여과부(330)의 대응측벽 간의 격실에 해당하는 영역의 저부에 침수되는 제1 공기주입부(351)을 갖는 포화기탱크(350)가 구비되고, 상기 포화기탱크의 일측부는 압축공기를 공급받을 수 있도록 공기압축기와 연결되고 타측부는 본 발명의 용존 공기 부상형 수처리장치를 통해 정수된 처리수 중의 일부를 순환펌프를 통해 파이프를 매개로 하여 상기 포화기탱크(350)로 공급할 수 있도록 연통될 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, fine bubbles are generated in the raw water flowing upstream in a region corresponding to a compartment between one side wall of the floatation tank 300 and the corresponding side wall of the removal and filtering unit 330 And a first air injection unit 351 which is submerged in a bottom portion of a region corresponding to a compartment between the one side wall of the floating type flushing tank 300 and the corresponding side wall of the flotation unit 330, 350, one side of the saturator tank is connected to the air compressor so as to be supplied with compressed air, and the other side is connected to a part of the treated water purified through the dissolved air floating type water treatment apparatus of the present invention through a circulation pump And can communicate with the saturator tank 350 via a pipe.

상기 부상제거조(300) 하부 영역에 구비되는 여과부(330)를 통해 제거부에서 미처 제거되지 않고 잔류하는 플록 및 이물질을 여과시킴으로써 수처리 효율을 향상시킬 수 있는데, 이 때, 여과부 내에 복수 개의 여과재가 가두어진 형태로 충진된 것으로서, 상기 여과재는 섬유볼 형태인 것이 바람직하다.Through the filtration unit 330 disposed in the lower region of the flotation tank 300, fl owing and foreign matter remaining without being removed from the flotation tank can be filtered to improve water treatment efficiency. In this case, It is preferable that the filter medium is in the form of a fiber ball.

상기 여과부(330) 내 충진된 여과재는 섬유사 또는 스폰지재 등 일반적으로 유체와 유체 내 포함된 이물질을 분리시키는 재료이면 특별히 한정되지 않고 사용가능하며, 또한, 상기 여과재는 섬유볼 형태로서, 바람직하게는 알루미늄 합금으로 이루어져 외면이 플라스틱재질로 코팅된 코어 부재와 상기 코어 부재의 외부에 묶이거나 부착 또는 감겨 고정되는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리플루오린화비닐리덴(PVDF) 등의 재질로 이루어진 섬유사가 포함된 섬유볼 형태의 여과재를 사용할 수 있다. The filter medium packed in the filter unit 330 is not particularly limited as long as it is a material for separating a fluid and a foreign substance contained in a fluid such as a fiber yarn or a sponge material. (PP), polyethylene (PE), or polyvinylidene fluoride (PVDF), which is made of an aluminum alloy and coated on the outer surface with a plastic material, and which is bound, It is possible to use a filter material in the form of a fiber ball containing a fiber yarn made of a material.

상기 제거부와 여과부 사이에 구비되어, 일차적으로 플록이 제거된 처리수 내 잔류하는 플록을 재차 부상시키기 위한 제2 공기주입부(352)는 여과부 내 충진된 여과재의 부하를 저감시킬 뿐만 아니라 수처리 효율을 더욱 향상시키기 위한 것으로서, 상기 제거부에서 일차적으로 플록이 제거된 처리수를 제2 공기주입부(352)를 통해 배출된 미세 기포를 사용하여 미처 제거되지 못한 플록 및 이물질을 재차 부상시킴으로써 상기 여과부 내 충진된 여과재인 섬유볼의 상부에 침강하는 플록 및 이물질의 양을 저감시킬 수 있다.The second air injection unit 352, which is provided between the removal unit and the filtration unit to float the remaining flocs in the treated water primarily flocked, reduces the load of the filter medium packed in the filtration unit The flushing water primarily removed from the flushing by the flushing of the flocculant and the foreign matter which has not been removed by using the microbubbles discharged through the second air injecting unit 352 is floated It is possible to reduce the amount of flocs and foreign substances settling on the upper portion of the fiber ball as the filter medium packed in the filtration unit.

바람직하게는 상기 제2 공기 주입부(352)는 여과재 상부에 침강하는 플록 및 이물질의 양을 저감시키기 위한 것으로써 상기 여과부(330)로 유입되는 원수의 상류측에 구비될 수 있으며, 상기 제2 공기주입부(352)는 여과재의 부하를 저감시킬 뿐만 아니라 세척주기를 늘리고 섬유볼의 사용연한을 증가시켜 본 발명의 용존 공기 부상형 수처리 장치의 수처리 효율 및 OPEX(Operating Expenditures)를 저감시킬 수 있다.Preferably, the second air injection unit 352 may be provided on the upstream side of the raw water flowing into the filtration unit 330 to reduce the amount of flocs and foreign substances precipitating on the filter medium, 2 air injection unit 352 not only reduces the load on the filter medium but also increases the cleaning cycle and increases the service life of the fiber ball to reduce water treatment efficiency and OPEX (operating expense) of the dissolved air floating water treatment apparatus of the present invention have.

또한, 상기 제2 공기주입부(352)는 상기 제1 공기주입부(351)와 동일한 포화기탱크(350)에서 압축된 공기를 공급받을 수 있으며, 원수의 상태에 따라서 재차 플록 및 이물질을 부상시킬 필요가 없는 경우에는 밸브를 통하여 제2 공기주입부(352)를 제어할 수 있다.In addition, the second air injection unit 352 can receive compressed air from the same saturated tank 350 as the first air injection unit 351, and flocs and foreign matter are re- It is possible to control the second air injection unit 352 through the valve.

상기 여과부의 상부 및 하부에 상기 여과구획부(332,333)가 더 구비될 수 있는데, 상기 여과구획부(332,333)는 처리수가 통과될 수 있도록 일측면과 타측면이 부분적으로 개방될 수 있으며 바람직하게는 다수 개의 통공 및 스트레이너(strainer)를 가질 수 있다. 또한, 상기 여과부 내 충진된 여과재인 섬유볼이 상기 여과부의 외부로 이탈하는 것을 방지하고 상기 복수의 여과재를 지지할 수 있게 한다. The filtering compartments 332 and 333 may be further provided at the upper and lower portions of the filtration unit. The filtering compartments 332 and 333 may be partially opened at one side and the other side, A plurality of through holes and a strainer. Also, it is possible to prevent the fiber ball, which is a packed filter medium in the filtration unit, from being released to the outside of the filtration unit, and to support the plurality of filter media.

더욱 바람직하게는 상기 여과구획부(332, 333)는 상기 섬유볼의 크기보다 작은 형태의 복수의 통공을 갖는 다공성 막이거나 홀이 상기 섬유볼의 크기보다 작은 복수의 스트레이너를 가질 수 있다.More preferably, the filtration dividing sections 332 and 333 are porous membranes having a plurality of through holes of a shape smaller than the size of the fiber balls, or may have a plurality of strainer holes having a size smaller than that of the fiber balls.

또한, 도 3와 같이 본 발명의 용존 공기 부상형 수처리 장치 내 처리 효율 및 운영비 절감을 위하여 정수하고자 하는 원수의 상태에 따라 추가적인 여과공정이 필요로 하지 않으면 제2 공기주입부 저면에 구비된 집수관(370)을 따라 제2 공기주입부(352)를 통해 재차 플록 및 이물질이 제거된 처리수가 수집되고, 상기 집수관을 통해 수집된 처리수는 집수관 밸브(371)의 제어를 통해 외부로 배출될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, in order to reduce the processing efficiency and operation cost in the dissolved air floating type water treatment apparatus of the present invention, if additional filtration is not required depending on the state of raw water to be purified, The treated water having flocks and foreign matter removed through the second air injecting unit 352 along the path 370 is collected and the treated water collected through the collecting pipe is discharged to the outside through the control of the collecting pipe valve 371 .

따라서, 수처리시 일시적인 문제나 상황 또는 원수의 상태에 따라서 제2 공기주입부를 통과한 처리수를 집수관을 통해 외부로 배출시키거나 여과부를 통과한 뒤 외부로 배출시키는 물의 흐름을 제어할 수 있다.Accordingly, it is possible to control the flow of water through which the treated water having passed through the second air injection unit is discharged to the outside through the collector pipe or discharged to the outside after passing through the filtration unit, depending on the temporary problem or condition of the water treatment.

한편, 본 발명의 다른 실시형태는 상기 언급된 용존 공기 부상형 수처리 장치를 이용한 수처리 시스템으로서, 이물질이 포함된 원수와 응집제를 혼화하여 상기 오염물질과 응집제가 결합된 플록(flock)을 형성하는 혼화응집단계, 상기 플록(flock)을 과포화된 용존 공기가 포함된 미세 기포를 주입하여 부상시키는 제1 부상단계, 상기 제1 부상단계를 거친 처리수에 잔존하는 플록 및/또는 이물질을 과포화된 용존 공기가 포함된 미세 기포를 재차 주입하여 부상시키는 제2 부상단계 및 상기 제2 부상단계를 통과한 처리수를 여과재를 통과시켜 여과하는 여과단계를 포함할 수 있으며, 이때 여과재는 섬유볼을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 섬유볼에 대한 상세한 설명은 상기에 언급하였으로, 여기서는 생략하기로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a water treatment system using the above-mentioned dissolved air floating type water treatment apparatus, which comprises mixing raw water containing a foreign substance with a flocculant to form a flock, A flotation step of inflowing the flock with fine bubbles containing supersaturated dissolved air to float the flocculated flocs and / or foreign matter remaining in the treated water having passed through the first flotation step to a supersaturated dissolved air And a filtration step of passing the treated water having passed through the second floatation step through a filter medium. In this case, a fiber ball is used as the filter medium desirable. A detailed description of the fiber ball is given above, and will not be described here.

상기 혼화응집단계는, 이물질이 포함된 원수와 응집제가 동시에 유입되면서 혼화유도체를 통과하여 혼화되어 플록을 형성하고, 기계적 혼합장치를 통해 상기 원수에 포함된 이물질과 응집제 간의 응집작용에 의해 플록(flock)이 응집될 수 있다.In the mixed flocculation step, the raw water containing the foreign material and the flocculant are simultaneously introduced into the flocculant through the blended derivative to form flocs, and the flock is flocculated by the coagulation action between the flocculant and foreign matters contained in the raw water through the mechanical mixing device. ) Can be agglomerated.

상세하게는, 수처리 하고자 하는 이물질이 포함된 원수가 내부로 유입되는 공간에 충진되어 있는 메쉬(Mesh) 타입의 재료가 여러 겹 적층되어 있는 혼화유도체(150)를 통과시켜 원수의 흐름에 저항을 줌으로써 와류 및/또는 난류가 발생되어 상기 원수와 응집제가 서로 접촉하여 플록을 형성하고, 이를 기계적 혼합장치인 교반기를 통해 형성된 플록을 응집시켜 크기를 성장시킬 수 있다.In detail, the mixed water is passed through a mixed conductor 150 in which a plurality of mesh-type materials filled in a space into which raw water containing a foreign matter to be water-treated flows, Vortex and / or turbulence are generated, and the raw water and the flocculant are brought into contact with each other to form flocs, and the flocks formed through the mechanical mixing apparatus can agglomerate to grow the size.

상기 혼화응집단계에서 형성된 플록이 포함된 처리수는 격벽을 따라 인접한 부상제거조(300)로 이송되어지고, 이송된 처리수가 내 미세 기포를 주입시킴으로써 상기 미세 기포가 플록에 달라붙어 제1 부상단계를 거치게 되고 상기 플록들은 제거부 상부에 구비된 스키머에 의해 걷어져 외부로 배출될 수 있다. The treated water containing the flocs formed in the mixed flocculation step is transferred to the adjacent flotation tank 300 along the partition, and the microbubbles are adhered to the flocs by injecting the microbubbles in the transferred treated water, And the flocs can be taken out by the skimmer provided at the top of the removal unit and discharged to the outside.

상기 제1 부상단계를 통해 일차적으로 정수처리된 처리수는 하류 측 영역으로 중력에 의해 여과부(330)를 통과하게 되는데, 상기 여과부(330)를 통과하기 전 일차적으로 플록이 제거된 처리수 내 재차 미세 기포를 주입하여 이차적으로 플록을 부상시키는 제2 부상단계를 거칠 수 있다. 이는 후단의 여과단계에서 여과재의 부하를 저감시켜 수처리 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 주기적인 세척주기를 증가시킴으로써 운영비를 저감시킬 수 있다.The treated water that has undergone the first purification process through the first flotation process is passed through the filtration unit 330 to the downstream region by gravity. The treated water, which is primarily flocked off before passing through the filtration unit 330, A second flotation step may be performed in which minute bubbles are injected again to float the floc secondarily. This not only increases the water treatment efficiency by reducing the load of the filter medium in the downstream filtration step, but also can reduce the operating cost by increasing the periodic cleaning cycle.

상기 제2 부상단계를 통과한 처리수는 하류 측 영역에서 중력에 의해 여과재를 통과하면서 잔류하는 플록 및/또는 이물질이 제거된 후, 외부로 배출되게 된다.The treated water that has passed through the second flotation step is discharged to the outside after the flocs and / or the foreign substances remaining in the filtration material pass through the downstream side region by gravity.

본 발명의 용존 공기 부상형 수처리방법은 도 4와 같이 제1 부상단계를 거쳐 여과단계를 거치거나, 제1 부상단계를 거쳐 제2 부상단계를 거쳐 외부로 배출되거나, 제1 부상단계, 제2 부상단계 및 여과단계를 거쳐 외부로 배출될 수 있게 복수 개의 밸브를 통해 제어 가능하며, 이는 수처리하고자 하는 원수의 상태에 따라서 바람직한 방법으로 적절히 조절하여 수처리될 수 있다.The dissolved air floating type water treatment method according to the present invention may be applied to a filtration step through a first floatation step as shown in FIG. 4, a filtration step through a first floatation step, a second floatation step, And can be controlled through a plurality of valves so as to be discharged to the outside through a floatation step and a filtration step and can be appropriately adjusted and treated in a suitable manner according to the state of the raw water to be treated.

1 : 혼화조 2 : 응집조
3 : 부상조 100 : 응집혼화조
150 : 혼화유도체 300 : 부상제거조
330 : 여과부 332, 333 : 여과구획부
350 : 포화기탱크 351 : 제1 공기주입부
352 : 제2 공기주입부 370 : 집수관
371 : 집수관 밸브1: mixing tank 2: flocculation tank
3: Flotation tank 100: Coagulation tank
150: Adhered derivative 300: Float removing tank
330: Filtration section 332, 333: Filtration compartment
350: saturator tank 351: first air injection unit
352: second air injection unit 370:
371: Collection water valve

Claims (11)

원수에 투입된 응집제와 원수 내 미립자를 응집시켜 플록(floc)을 형성 및 성장시키기 위한 혼화응집조(100);
미세기포를 주입하여 상기 혼화응집조를 통과한 처리수에 포함된 플록을 부상 및 제거시키는 부상제거조(300);를 포함하고,
상기 부상제거조(300)는,
상기 혼화응집조를 통과한 처리수 내 포함된 플록을 부상시키기 위한 제1 공기주입부(351);
상기 제1 공기주입부를 통해 부상된 플록을 제거하는 제거부;
상기 부상제거조 하부 영역에 구비되며, 상기 제거부를 통해 플록이 제거된 처리수 내 잔류하는 이물질을 여과시킬 수 있도록 섬유볼 형태의 여과재가 충진된 여과부(330); 및
상기 제거부와 여과부 사이에 구비되어, 일차적으로 플록이 제거된 처리수 내 잔류하는 플록을 재차 부상시키기 위한 제2 공기주입부(352);를 포함하고,
상기 혼화응집조(100)로 원수가 유입되는 공간 내에 혼화유도체(150)가 충진되어 와류 또는 난류를 발생시키되,
상기 혼화유도체(150)는, 여러 겹 적층된 메쉬(Mesh) 타입의 재료이고, 홀이 형성된 메쉬 타입의 재료와 인접한 메쉬 타입의 재료 간에 홀이 수직 방향으로 일치되지 않도록 비대칭으로 적층되고,
유입되는 원수의 상태에 따라 메쉬 홀의 크기와 적층되는 메쉬 재료의 개수를 변화시킴으로써 생성되는 플록의 양과 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는, 섬유볼을 내장한 용존 공기 부상형 전처리 장치.An adhering coagulation bath (100) for flocculating the coagulant charged in the raw water and the fine particles in the raw water to form and grow flocs;
And a floatation tank (300) for injecting fine bubbles to float and remove flocs contained in the treated water passing through the mixed flocculation tank,
The flotage removing tank (300)
A first air injection unit 351 for floating flocs contained in the treated water passing through the mixed flocculation tank;
A removing unit for removing flocks floated through the first air injection unit;
A filtration unit 330 provided in the lower region of the flotation tank and filled with a filter material in the form of a fiber ball so as to filter residual foreign matter in the treated water from which flocs have been removed through the removal unit; And
And a second air injection unit (352) provided between the removal unit and the filtration unit to float the remaining flocs in the treated water primarily flocked,
The mixed flocculant 150 is filled in the space where the raw water flows into the mixed flocculation tank 100 to generate vortex or turbulence,
The mixed conductor 150 is laminated asymmetrically so that the holes do not vertically coincide with each other between the material of the mesh type in which the holes are formed and the material of the adjacent mesh type,
Wherein the amount and size of the flocs generated by changing the size of the mesh holes and the number of the mesh materials to be laminated are adjusted according to the state of the incoming raw water. 제1항에 있어서,
상기 여과부 내 충진된 여과재의 유실을 방지하고, 처리수가 통과할 수 있도록 일측면과 타측면이 각각 부분적으로 개방된 여과 구획부;를 더 포함하는, 섬유볼을 내장한 용존 공기 부상형 전처리 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a filtration partition part having one side and the other side partially opened so as to prevent leakage of the filter medium packed in the filtration part and to allow the treatment water to pass therethrough, . 제1항에 있어서,
상기 제2 공기주입부(352) 저면에 구비되어, 이차적으로 플록이 제거된 처리수를 수집하는 집수관(370);을 더 포함하는, 섬유볼을 내장한 용존 공기 부상형 전처리 장치.The method according to claim 1,
And a collecting pipe (370) provided on the bottom surface of the second air injecting part (352) for collecting the treated water having the second flock removed. 제1항에 있어서,
상기 플록 및 이물질을 부상시키기 위하여 제1 공기주입부(351) 및 제2 공기주입부(352)에 미세 기포를 공급하는 포화기탱크(350);를 더 포함하는, 섬유볼을 내장한 용존 공기 부상형 전처리 장치.The method according to claim 1,
And a saturator tank (350) for supplying fine bubbles to the first air injection unit (351) and the second air injection unit (352) in order to float the flocs and the foreign matter, Flotation type pretreatment device. 제1항에 있어서,
상기 여과부에 충진된 섬유볼은, 스폰지재 또는 섬유사를 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유볼을 내장한 용존 공기 부상형 전처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the fiber ball packed in the filtration unit includes a sponge material or fiber yarn. 삭제delete 삭제delete 이물질이 포함된 원수와 응집제를 혼화하여 오염물질과 응집제가 결합된 플록(flock)을 형성하는 혼화응집단계;
상기 플록(flock)을 과포화된 용존 공기가 포함된 미세 기포를 주입하여 부상시키는 제1 부상단계;
상기 제1 부상단계를 거친 처리수에 잔존하는 플록 및/또는 이물질을 과포화된 용존 공기가 포함된 미세 기포를 재차 주입하여 부상시키는 제2 부상단계; 및
상기 제2 부상단계를 통과한 처리수를 여과재를 통과시켜 여과하는 여과단계;를 포함하고,
상기 혼화응집단계는, 이물질이 포함된 원수와 응집제가 동시에 유입되면서 혼화유도체(150)를 통과하여 혼화되어 플록을 형성하되,
상기 혼화유도체(150)는, 여러 겹 적층된 메쉬(Mesh) 타입의 재료이고, 홀이 형성된 메쉬 타입의 재료와 인접한 메쉬 타입의 재료 간에 홀이 수직 방향으로 일치되지 않도록 비대칭으로 적층되어,
혼화유도체(150)를 통과하는 원수의 흐름에 저항을 줌으로써 와류 또는 난류를 발생시킴으로써, 상기 원수와 응집제가 서로 접촉하여 플록을 형성하는 것을 특징으로 하는, 용존 공기 부상형 수처리방법.A mixed flocculating step of mixing the raw water containing the foreign substance with the flocculating agent to form a flock in which the contaminant and the flocculating agent are combined;
A flotation step of injecting microbubbles containing supersaturated dissolved air into the flock;
A second floatation step of injecting microbubbles containing supersaturated dissolved air again and floating the flocs and / or foreign substances remaining in the treated water after passing through the first floatation step; And
And a filtration step of filtering the treated water that has passed through the second floating step through a filter medium,
In the mixed flocculation step, the raw water containing the foreign material and the flocculant are simultaneously introduced into the mixing medium 150 to be mixed therewith to form flocs,
The mixed conductor 150 is stacked asymmetrically so that the holes do not vertically coincide with each other between the mesh type material in which the holes are formed and the adjacent mesh type material,
Wherein the raw water and the flocculant are in contact with each other to form flocs by generating a vortex or turbulence by providing resistance to the flow of raw water passing through the admixture derivative (150). 삭제delete 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 여과단계는, 제2 부상단계를 통과한 처리수가 하류 측 영역에서 중력에 의해 여과재를 통과하면서 잔류하는 플록 및/또는 이물질이 제거되는 것을 특징으로 하는, 용존 공기 부상형 수처리방법.9. The method of claim 8,
Wherein the filtration step is carried out such that residual flocs and / or foreign substances are removed while the process water having passed through the second floatation step passes through the filter material by gravity in the downstream region.
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