KR101964830B1

KR101964830B1 - 부상분리 수처리장치

Info

Publication number: KR101964830B1
Application number: KR1020180098532A
Authority: KR
Inventors: 이기곤
Original assignee: 이에스피 주식회사
Priority date: 2018-08-23
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2019-08-07

Abstract

본 발명은 부상분리 수처리장치에 관한 것으로서, 약품을 원수와 교반하여 오염물이 응집된 플록이 형성된 처리대상수를 생성하는 교반부(100)와; 상기 교반부(100)에서 생성된 처리대상수를 부상된 플록인 스컴과 처리수로 분리하는 부상침전조(200)와; 상기 부상침전조(200)의 하부에 구비되어 상기 플록이 부상되도록 미세기포가 포함된 가압수를 공급하는 가압수공급부(300)와; 상기 부상침전조(200)의 상부에 구비되어 상기 스컴을 제거하는 스컴제거부(400)와; 상기 부상침전조(200)의 하부에 구비되어 상기 부상침전조(200)의 바닥면에 침전되는 슬러지를 제거하는 슬러지제거부(500)와; 상기 부상침전조(200)에서 상기 스컴과 분리된 처리수를 수집하는 처리수수집관(610)을 포함하며, 상기 스컴제거부(400)는, 상기 부상침전조(200)의 상부에서 서로 이격된 스컴제거기구동풀리(410)와 스컴제거기종동풀리(420)에 폐루프 형태로 결합되어 회전되는 스컴제거기체인(430)과; 상기 스컴제거기체인(430)에 결합되는 복수개의 스컴이동편(440)과; 상기 복수개의 스컴이동편(440)에 각각 결합되어 상기 스컴이동편(440)과 함께 이동되면서 스컴을 긁어 이동시키는 스컴스크레이퍼(450)를 포함하되, 상기 스컴스크레이퍼(450)는, 상기 스컴이동편(440)에 대해 일정 간격으로 나란하게 한 쌍이 구비되고, 상기 한 쌍의 스컴스크레이퍼(450) 중 회전방향에 대해 후방에 위치되는 제2스컴스크레이퍼(453)는 전방에 위치되는 제1스컴스크레이퍼(451) 보다 길이가 길게 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

부상분리 수처리장치{WATER TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 부상분리 수처리장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 스컴의 제거효율을 향상시켜 수처리효율을 증가시킬 수 있는 부상분리 수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 하수, 폐수 및 정수 등 오염물질을 포함한 수처리방법에는 생물학적 처리방법과 물리화학적 처리방법이 있다. 이 중 최근 생물학적 처리방법들에는 한계가 있어 물리화학적인 방법에 대한 기술개발이 활발히 이루어지고 있다.

이러한 물리화학적 처리방법에는 가압부상, 여과, 침전, 자외선소독, 오존소독, 염소소독 등 다양한 방법들이 있다. 최근 이러한 다양한 물리화학적 방법 중 처리효율과 경제적인 측면에서 유리한 가압부상 방법이 많이 사용되어지고 있다.

여기서, 기체를 가압하여 가압수를 생성시키고, 생성된 가압수를 이용하여 오염물질을 처리하는 가압부상 방법 및 장치들은 다양한 형태로 구성되어 오염물질을 처리하고 있다. 가압부상 장치에는 여러 가지 물리화학적, 제어계측적인 방법들이 적용되어 각각의 요소기술들이 결합하여 하나의 처리방식으로 통합 운영되어 오염물질을 처리한다.

이와 관련하여 국내 등록특허 제10-0606555호(등록일:2006.07.21)에는 "오존부상법과 입상 활성탄 여과조합을 통한 다기능 고효율 정부상분리 수처리장치 및 정수방법"이 개시되어 있다.

개시된 바와 같은 종래 가압부상 방법 및 장치들은 수면 위로 부상된 부상오염물질, 즉 스컴을 제거하기 위해 스컴제거부가 구비된다. 스컴제거부는 체인을 따라 이동되는 스컴스크레이퍼가 스컴을 강제로 이동시켜 외부로 배출시킨다.

그런데, 종래 스컴스크레이퍼는 스컴을 이동시킨 후 스컴배출조로 제대로 배출시키지 못하고 일부가 다시 부상침전조로 이동되는 경우가 있었다. 즉, 스컴스크레이퍼가 제대로 스컴을 긁어 스컴배출조로 배출시키지 못하고, 스컴스크레이퍼와 부상침전조 사이의 이격공간으로 스컴이 배출되는 경우가 있었다.

또한, 이렇게 스컴배출조로 배출된 스컴은 많은 공기를 함유한 기포 상태의 부유물질이므로 무게가 가벼워 처리비용이 증가되며, 탈수공정을 거칠 때 탈수효율을 저하시키는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 스컴제거부의 스컴제거효율을 향상시킬 수 있는 부상분리 수처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 스컴의 배출시 스컴에 포함된 기포를 터트려 탈수효율을 향상시킬 수 있는 부상분리 수처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 부상분리 수처리장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 부상분리 수처리장치는, 약품을 원수와 교반하여 오염물이 응집된 플록이 형성된 처리대상수를 생성하는 교반부(100)와; 상기 교반부(100)에서 생성된 처리대상수를 부상된 플록인 스컴과 처리수로 분리하는 부상침전조(200)와; 상기 부상침전조(200)의 하부에 구비되어 상기 플록이 부상되도록 미세기포가 포함된 가압수를 공급하는 가압수공급부(300)와; 상기 부상침전조(200)의 상부에 구비되어 상기 스컴을 제거하는 스컴제거부(400)와; 상기 부상침전조(200)의 하부에 구비되어 상기 부상침전조(200)의 바닥면에 침전되는 슬러지를 제거하는 슬러지제거부(500)와; 상기 부상침전조(200)에서 상기 스컴과 분리된 처리수를 수집하는 처리수수집관(610)을 포함하며, 상기 스컴제거부(400)는, 상기 부상침전조(200)의 상부에서 서로 이격된 스컴제거기구동풀리(410)와 스컴제거기종동풀리(420)에 폐루프 형태로 결합되어 회전되는 스컴제거기체인(430)과; 상기 스컴제거기체인(430)에 결합되는 복수개의 스컴이동편(440)과; 상기 복수개의 스컴이동편(440)에 각각 결합되어 상기 스컴이동편(440)과 함께 이동되면서 스컴을 긁어 이동시키는 스컴스크레이퍼(450)를 포함하되, 상기 스컴스크레이퍼(450)는, 상기 스컴이동편(440)에 대해 일정 간격으로 나란하게 한 쌍이 구비되고, 상기 한 쌍의 스컴스크레이퍼(450) 중 회전방향에 대해 후방에 위치되는 제2스컴스크레이퍼(453)는 전방에 위치되는 제1스컴스크레이퍼(451) 보다 길이가 길게 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 스컴제거부(400)는 상기 스컴제거기구동풀리(410)의 일측에 구비되어 상기 스컴스크래이퍼(450)에 의해 이동된 스컴이 수거되는 스컴수집조(470)를 더 포함하며, 상기 스컴수집조(470)의 상부에는 서로 다른 높이에 배치되어 상기 스컴에 포함된 기포를 터트리는 복수개의 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)이 구비된다.

일 실시예에 따르면, 상기 복수개의 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)은 상기 스컴수집조(470)의 양쪽벽에 나뉘어서 하부를 향하도록 경사지게 배치된다.

본 발명에 따른 부상분리 수처리장치는 스컴제거부의 스컴스크레이퍼가 이중 구조로 형성되며, 후방의 제2스컴스크레이퍼가 전방의 제1스컴스크레이퍼 보다 길이가 길게 형성된다. 이에 의해 전방의 제1스컴스크레이퍼로부터 빠져 나온 스컴이 제2스컴스크레이퍼에 의해 다시 긁혀 외부로 배출되므로, 스컴 처리 효율이 향상될 수 있다.

또한, 스컴의 배출경로 상에 복수개의 기포제거메쉬망을 구비하여, 스컴에 포함된 기포를 터트려 외부로 배출한다. 이에 의해 외부로 배출된 스컴의 탈수과정에서 탈수효율을 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부상분리 수처리장치의 전체 구성을 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 부상분리 수처리장치의 평면 구성을 도시한 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 부상분리 수처리장치의 스컴제거부의 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 부상분리 수처리장치의 스컴제어부의 스컴제거과정을 도시한 예시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 부상분리 수처리장치(1)의 정면 구성을 도시한 정면도이고, 도 2는 부상분리 수처리장치(1)의 평면 구성을 도시한 평면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 부상분리 수처리장치(1)는 용존공기부상법(DAF : Dissolved Air Flotation)을 이용하여 원수(미도시)를 처리한다. 용존공기부상법(DAF : Dissolved Air Flotation)은 공기로 포화된 가압수를 순간적으로 감압하였을 때, 발생되는 미세기포가 플록에 부착되어 부상되며 원수로부터 분리되는 원리를 이용한 수처리방법이다.

이를 위해 본 발명의 부상분리 수처리장치(1)는 약품(A)을 원수(미도시)와 교반하여 처리대상수(W)를 생성하는 교반부(100)와, 교반부(100)에서 생성된 처리대상수(W)를 오염물과 처리수(W1)로 분리하는 부상침전조(200)와, 부상침전조(200)에 구비되어 오염물이 부상되도록 가압수(B)를 공급하는 가압수공급부(300)와, 부상침전조(200)의 상부에 구비되어 부상된 오염물(스컴)을 제거하는 스컴제거부(400)와, 부상침전조(200)의 하부에 구비되어 부상침전조(200)의 바닥면에 침전되는 슬러지(D)를 제거하는 슬러지제거부(500)와, 부상침전조(200)에서 오염물과 분리된 처리수(W1)를 수집하는 처리수수집관(610)을 포함한다.

본 발명의 부상분리 수처리장치(1)에서 처리되는 오염물은 플록(floc), 슬러지(sludge), 스컴(scum) 등을 포함하며, 오염물의 대상이 이에 한정되는 것은 아니다. 플록은 원수와 약품의 교반에 의해 원수 내에 생성되는 오염물을 말하고, 슬러지는 부상침전조(200)의 바닥면에 침전되는 오염물을 말하며, 스컴은 미세기포에 의해 수면으로 부상되는 오염물을 말한다.

교반부(100)는 약품(A)과 원수를 교반하여 처리대상수(W)를 생성한다. 여기서, 처리대상수(W)는 약품(A)과 원수의 교반으로 인해 플록이 생성된 원수를 말한다. 교반부(100)는 원수에 약품(A)을 주입하여 급속혼화하는 급속혼화조(110) 및 급속교반부(110)에서 공급되는 원수와 약품을 반응시켜 완속교반하는 반응조(120)와, 반응조(120)로부터 공급되는 원수와 약품이 응집되도록 교반하는 응집조(130)를 포함한다.

급속혼화조(110)에는 원수유입관(111)과 약품공급관(113)이 각각 연결된다. 원수유입관(111)은 급속혼화조(110)로 원수를 공급하고, 약품공급관(113)은 약품(A)을 공급한다.

본 발명의 부상분리 수처리장치(1)에 사용되는 약품(A)은 일반적인 황산알루미늄, PAC, 황산철, 폴리머 계열의 응집제와 가성소다, 황산 등 pH 조절을 위한 약품 및 기타 공정에 필요한 약품 등을 주입할 수 있다. 이때, 약품의 주입량은 부상침전조(200) 후단 또는 최종 방류 지역에 설치되는 자동 측정 계측기기에 의해 자동으로 조절되어 주입될 수 있다.

약품공급관(113)은 약품저장탱크(113a)와 연결되며, 약품공급관(113)과 약품저장탱크(113a) 사이에는 약품펌프(113b)가 구비된다.

약품공급관(113)에는 약품(A)과 원수의 빠른 혼화를 위해 급속교반기(115)가 설치된다. 급속교반기(115)는 급속혼화조(110)의 중심 영역에 회전가능하게 구비되어 약품(A)과 원수(미도시)를 혼화시킨다. 이를 위해 급속교반기(115)는 교반축(115a)과, 교반축(115a)의 하부에 결합되어 교반축(115a)과 함께 회전하며 약품(A)과 원수(미도시)를 혼합하는 교반패들(115b)과, 교반축(115a)을 회전시키는 교반모터(115c)를 포함한다.

반응조(120)는 급속혼화조(110)의 이웃에 구비되어 급속혼화조(110)로부터 공급된 원수와 약품이 반응되어 처리대상수(W)가 형성되도록 한다. 급속혼화조(110)에서 원수와 약품(A)은 오버플로우되어 반응조(120)로 공급된다.

반응조(120)의 내부에는 원수와 약품(A)을 혼합시켜 반응을 촉진시키는 제1완속교반기(121)가 구비된다. 제1완속교반기(121)의 구성은 앞서 설명한 급속교반기(115)와 동일하다.

응집조(130)는 원수와 약품(A)이 혼합되어 형성된 처리대상수(W)에 플록이 생성되도록 한다. 반응조(120)의 처리대상수(W)는 제1격벽(125) 하부의 제1유로(125a)를 통해 응집조(130)로 이동된다.

응집조(130)에는 처리대상수(W)를 교반하여 플록의 생성을 유도하는 제2완속교반기(131)가 구비된다. 응집조(130)의 처리대상수(W)는 제2격벽(210)을 통해 부상침전조(200)로 이동된다.

급속혼화조(110)에서 공급되는 처리대상수는 일측면에 형성된 측벽(117)을 월류하여 반응조(120)의 상부로 공급되어 상부에서 하부로 하향 이동되고, 반응조(120)의 일측에 형성된 제1격벽(125) 하부의 제1유로(125a)를 따라 응집조(130)의 하부로 공급되어 하부에서 상부로 상향이동된다.

급속혼화조(110)와, 반응조(120) 및 응집조(130)에는 각각의 교반기(115,121,131)가 구비되어 교반이 이루어지므로 플록에는 다수의 유기물질이 교착 또는 플록 간의 점착에 의해 점차 플록의 직경이 커지게 된다.

부상침전조(200)는 교반부(100)에서 생성된 처리대상수(W)를 오염물(스컴과 슬러지)과 처리수(W1)로 분리한다. 부상침전조(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 교반부(100)와 제3격벽(220)에 의해 분리되며, 제3격벽(220)의 하부에는 제3유로(221)가 형성되어 처리대상수(W)가 공급된다.

부상침전조(200)에는 안내벽(230)이 일정 각도 경사지게 형성되어 처리대상수(W)와 가압수(B)가 서로 혼합되며 부상되도록 안내한다.

가압수공급부(300)는 부상침전조(200)의 하부에 구비되어 처리대상수에 포함된 오염물이 부유하도록 미세기포가 함유된 고압의 가압수(B)를 공급한다. 가압수공급부(300)는 부상침전조(200)의 하부에서 가압수(B)를 공급하며 미세기포를 형성하는 가압수분사노즐(310)과, 처리수수집관(610)의 처리수(W1)를 순환시키는 처리수순환관(320)과, 처리수수집관(610) 내의 처리수(W1)와 공기압축기(350)의 공기를 공기접촉탱크(340)로 흡입시키는 순환펌프(330)와, 처리수(W1)와 공기가 접촉되며 공기가 용해된 가압수를 형성하는 공기접촉탱크(340)와, 가압수(B)를 복수개의 가압수분사노즐(310)로 분배하는 가압수분배관(370)과, 공기접촉탱크(340)의 가압수(B)를 가압수분배관(370)으로 공급하는 가압수공급관(360)을 포함한다.

여기서, 가압수분사노즐(310)은 도면에 도시되지 않았으나 가압수(B)가 이동되는 가압수유로의 형상이 벤츄리관 형태로 형성될 수 있다. 또한, 가압수분사노즐(310)의 외부에는 처리대상수(W)를 벤츄리관 내부로 유입시키는 처리대상수유입공(미도시)이 관통형성될 수 있다.

벤츄리관 형태의 유로 형상에 의해 가압수(B)는 이동시 벤츄리목 부분에서 속도가 상승되며 고압으로 이동하게 된다. 가압수(B)의 고속이동에 의해 내부의 압력이 상승되므로, 외부의 처리대상수(W)가 처리대상수유입공(미도시)으로 빨려들어와 가압수분사노즐(310) 내부에서 가압수(B)와 혼합될 수 있다.

이렇게 가압수분사노즐(310) 내부에서 처리대상수(W)와 가압수(B)가 혼합되면, 보다 신속한 혼합이 가능하며 균등한 혼합이 가능해질 수 있다. 이에 의해 오염물질에 대한 미세기포의 부착성능이 향상되고, 처리대상수에 포함된 오염물질의 분리효율이 향상될 수 있다.

도 3은 스컴제거부(400)의 구성을 도시한 도면이고, 도 4은 스컴수집조(470)의 구성을 도시한 확대도이다.

스컴제거부(400)는 부상침전조(200)에서 미세기포에 의해 부상된 오염물, 즉 스컴을 제거한다. 스컴제거부(400)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 안내벽(230)의 상부로부터 부상침전조(200)의 상면을 모두 덮게 형성되어 안내벽(230)을 타고 수면으로 부상된 스컴(C)을 긁어 제거한다.

스컴제거부(400)는 서로 이격되게 배치된 스컴제거기구동풀리(410)와 스컴제거기종동풀리(420)와, 스컴제거기구동풀리(410)와 스컴제거기종동풀리(420)에 폐루프 형태로 결합되어 회전하는 스컴제거기체인(430)과, 스컴제거기체인(430)에 결합되는 복수개의 스컴이동편(440)과, 복수개의 스컴이동편(440)에 각각 결합되어 스컴이동편(440)과 함께 이동되면서 수면의 스컴(C)을 긁어 이동시키는 스컴스크레이퍼(450)와, 스컴제거기구동풀리(410) 측에 구비되어 스컴스크레이퍼(450)에 의해 이동된 스컴(C)이 배출되는 수컴수집조(470)를 포함한다.

스컴제거기구동풀리(410)는 스컴제거기구동모터(460)와 결합되어 스컴제거기구동모터(460)로부터 동력을 전달받아 회전한다. 스컴제거기구동풀리(410)의 회전에 의해 스컴제거기체인(430)에 함께 결합된 스컴제거기종동풀리(420)도 회전구동된다.

스컴이동편(440)은 스컴제거기체인(430)에 일정 간격으로 복수개가 구비된다. 스컴이동편(440)에는 스컴스크레이퍼(450)가 결합된다. 여기서, 스컴스크레이퍼(450)는 도 3에 확대도시된 바와 같이 한 쌍으로 구비된다. 즉, 제1스컴스크레이퍼(451)와 제2스컴스크레이퍼(453)가 스컴이동편(440)에 나란하게 구비된다. 제1스컴스크레이퍼(451)와 제2스컴스크레이퍼(453)는 넓은 면적을 갖는 블레이드 형태로 구비되어 스컴(C)을 긁어 이동시킨다..

이 때, 스컴제거기체인(430)의 이동방향에 대해 전방에 위치된 제1스컴스크레이퍼(451)의 길이(ℓ1) 보다 후방에 위치된 제2스컴스크레이퍼(453)의 길이(ℓ2)가 조금 더 길게 형성된다.

이에 의해 스컴이동편(440)이 스컴제거기체인(430)을 따라 이동할 때, 제1스컴스크레이퍼(451)와 제2스컴스크레이퍼(453)는 수면 위에 부상되는 스컴(C)을 긁어 스컴수집조(470) 측으로 이동시킨다.

제1스컴스크레이퍼(451) 보다 제2스컴스크레이퍼(453)의 길이가 더 길므로, 제1스컴스크레이퍼(451)에 의해 가압되어 이동되다가 빠져나온 스컴(C)을 후방에 위치된 제2스컴스크레이퍼(453)가 다시 긁어 이동시키게 된다.

또한, 스컴스크레이퍼(450)가 스컴을 수중으로부터 건져낼 수 있도록, 스컴수집조(470) 상부에는 스컴스크레이퍼접촉블록(472)이 형성된다. 상기 스컴스크레이퍼접촉블록(472)의 상면은 스컴스크레이퍼(450)의 진행방향을 따라 상향으로 경사지게 형성되되, 상기 스컴스크레이퍼(450)의 회전곡률을 따라 만곡지게 형성된다. 한편, 제1스컴스크레이퍼(451)가 스컴(C)을 긁어 스컴수집조(470)로 배출할 때, 스컴스크레이퍼접촉블록(472)의 상면과 제1스컴스크레이퍼(451) 사이로 빠져나간 스컴이 있으면 후방의 제2스컴스크레이퍼(453)가 다시 긁어 스컴수집조(470)로 배출한다.

이러한 이중구조의 스컴스크레이퍼(450)의 구조에 의해 종래 하나의 스컴스크레이퍼를 갖는 스컴제거부 보다 스컴(C) 제거 효율이 현저히 상승될 수 있다.

한편, 스컴수집조(470)로 배출된 스컴(C)은 스컴수집조(470)의 하부로 낙하되고, 스컴수집조(470) 하부의 스컴배출관(473)을 통해 외부로 배출된다. 이 때, 도 4에 도시된 바와 같이 스컴스크레이퍼접촉블록(472)으로부터 스컴배출관(473)까지 스컴(C)이 이동되는 경로 상에는 복수개의 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)이 구비된다.

부상침전조(200)의 상부로 부상된 스컴(C)은 미세기포를 다향으로 함유한 상태이다. 수거된 스컴(C)은 부피감소를 위해 탈수설비(미도시)에서 탈수과정을 거치게 된다. 그런데, 다량의 기포를 함유한 스컴(C)을 그대로 스컴배출관(473)으로 배출시켜 탈수설비(미도시)로 보내면, 기포들이 물의 배출을 방해하여 탈수효율이 저하된다.

복수개의 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)은 스컴(C)의 배출경로에 배치되어 스컴(C)에 포함된 기포를 터트려서 탈수효율이 증가되도록 한다. 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)은 미세크기의 메쉬를 갖는 형태로 구비되고, 스컴(C)이 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)을 통과하면서 기포가 터지게 된다.

복수개의 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)은 도시된 바와 같이 스컴수집조(470)의 양측 벽에 서로 다른 높이에 배치된다. 이 때, 각각의 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)은 하부방향으로 경사지게 배치되어 지그재그 형태로 위치된다.

복수개의 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)은 서로 가운데 영역에서 일정 면적 중첩되게 배치되어 스컴(C)이 복수개의 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)을 모두 통과하여 기포제거 효율이 증가되도록 한다.

슬러지제거부(500)는 부상침전조(200)의 바닥측에 구비되어 부상침전조(200)의 바닥에 쌓이는 침전 오염물, 즉 슬러지(D)를 제거한다. 부상침전조(200) 내부의 플록들이나 오염물질 중 비중이 크고 미세기포와 혼화되지 않은 일부는 부상침전조(200)의 바닥에 침전된다. 이렇게 침전된 슬러지들은 재부상하지 못하므로 바닥에 쌓여 있으며 점점 양이 증가하여 처리수(W1)의 수질을 악화시키게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이 슬러지제거부(500)는 이격되게 배치된 슬러지수집기구동풀리(510) 및 슬러지수집기종동풀리(520)와, 슬러지수집기구동풀리(510)와 슬러지수집기종동풀리(520)에 폐루프 형태로 결합되어 이동되는 슬러지수집기체인(530)과, 슬러지수집기체인(530)에 일정 간격으로 이격되게 구비되어 슬러지(D)를 긁어내는 복수개의 슬러지스크레이퍼(550)와, 슬러지스크레이퍼(550)에 의해 이동된 슬러지(D)가 수집되는 슬러지수집조(560)를 포함한다.

처리수수집관(610)은 슬러지제거부(500)의 상부에 배치되며, 오염물질이 제거된 처리수(W1)가 수집된다.

처리수수집관(610)은 도 2에 도시된 바와 같이 복수개가 부상침전조(200)의 하부에 나란하게 배치된다. 처리수수집관(610)의 외면에는 복수개의 처리수유입공(611)이 형성된다. 처리수수집관(610)을 통해 수집된 처리수(W1)는 처리수순환관(320)과 연결되어 처리수(W1)가 가압수(B)로 재활용되게 한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 부상분리 수처리장치(1)의 동작과정을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 교반부(100)의 급속혼화조(110)로 원수유입관(111)을 통해 원수(미도시)가 공급된다. 그리고, 약품저장탱크(113a)의 약품(A)이 약품공급관(113)을 통해 급속혼화조(110)로 공급된다. 급속혼화조(110)의 급속교반기(115)가 회전하면서 원수에 함유된 오염물질과 약품을 혼화시켜, 오염물질이 응집된 플럭을 형성한다.

플록이 형성된 처리대상수(W)는 측벽(117)을 넘어 반응조(120)로 공급된다. 반응조(120)에서 처리대상수(W)는 제1완속교반기(121)에 의해 교반되며, 플록을 성장시키게 된다. 반응조(120)의 처리대상수(W)는 제1격벽(125)의 제1유로(125a)를 통해 응집조(130)로 이동되고, 응집조(130)에서 교반되며 플록이 더욱 성장하게 된다.

플록이 성장된 처리대상수(W)는 제2격벽(210)과 제3격벽(220)을 따라 이동되며 부상침전조(200)로 유입된다. 제3격벽(220)의 제3유로(221)로 이동된 처리대상수(W)는 제3유로(221)의 일측에 구비된 가압수분사노즐(310)로 향하게 된다.

처리대상수(W)가 부상침전조(200)로 이동되면, 가압수분사노즐(310)로부터 분사된 미세기포가 함유된 가압수(B)와 접촉되며 혼합된다. 처리대상수(W)와 가압수(B)는 안내벽(230)을 따라 이동되고, 처리대상수(W)의 플록에 미세기포가 부착되며 수면으로 상승된다. 미세기포와 결합된 플록은 겉보기 비중이 작은 스컴을 형성하고, 스컴은 수면으로 부상되게 된다.

스컴(C)은 도 3에 도시된 바와 같이 스컴제거부(400)의 스컴스크레이퍼(450)에 긁혀 스컴수집조(470) 측으로 이동된다. 스컴스크레이퍼(450)는 수평하게 형성된 제1스컴스크레이퍼(451)와 제2스컴스크레이퍼(453)의 이중구조로 형성된다.

이에 의해 제1스컴스크레이퍼(451)에 의해 긁혀지지 않은 잔여 스컴(C)이 제2스컴스크레이퍼(453)에 의해 긁혀 스컴 제거효율이 상승될 수 있다.

스컴스크레이퍼(450)에 의해 긁힌 스컴(C)은 도 4에 도시된 바와 같이 스컴수집조(470)로 낙하된다. 이 때, 스컴(C)의 낙하경로에는 복수개의 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)이 구비된다.

기포제거메쉬망(471a,471b,471c)은 스컴(C)과 접촉되며 스컴(C)에 포함된 다량의 기포를 터트린다. 기포가 터트려진 스컴(C)은 스컴수집조(470)에서 스컴배출관(473)으로 이동된 후 탈수과정을 거칠 때, 탈수 효율이 향상될 수 있다.

한편, 부상침전조(200)의 바닥으로 가라앉은 슬러지(D)는 슬러지제거부(500)에 의해 제거된다. 슬러지수집기체인(530)에 결합된 슬러지스크레이퍼(550)는 슬러지수집기체인(530)의 이동에 연동하여 이동되며 슬러지(D)를 긁어 슬러지수집조(560)로 배출시킨다.

처리대상수(W)는 부상침전조(200)의 하부에서 상부로 부상되고, 이 과정에서 비중이 작은 스컴(C)은 스컴제거부(400)로 이동된 후 처리된다. 반면, 스컴(C)이 제거된 처리수(W1)는 상대적으로 비중이 크므로 부상침전조(200)의 수면 측에서 하부 측으로 유동되고, 처리수수집관(610)의 처리수유입공(611)으로 이동된다.

처리수유입공(611)으로 이동된 처리수(W1)는 처리수순환관(320)을 통해 이동된 후 가압수분사노즐(310)로 분사된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 부상분리 수처리장치는 스컴제거부의 스컴스크레이퍼가 이중 구조로 형성되며, 후방의 제2스컴스크레이퍼가 전방의 제1스컴스크레이퍼 보다 길이가 길게 형성된다. 이에 의해 전방의 제1스컴스크레이퍼로부터 빠져 나온 스컴이 제2스컴스크레이퍼에 의해 다시 긁혀 외부로 배출되므로, 스컴 처리 효율이 향상될 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 부상분리 수처리장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 부상분리 수처리장치 100 : 교반부
110 : 급속혼화조 111 : 원수유입관
113 : 약품공급관 113a : 약품저장탱크
113b : 약품펌프 115 : 급속교반기
115a : 교반축 115b : 교반패들
115c : 교반모터 117 : 측벽
120 : 반응조 121 : 제1완속교반기
125 : 제1격벽 125a : 제1유로
130 : 응집조 131 : 제2완속교반기
200 : 부상침전조 210 : 제2격벽
211 : 제2유로 220 : 제3격벽
221 : 제3유로 230 : 안내벽
300 : 가압수공급부 310 : 가압수분사노즐
320 : 처리수순환관 330 : 순환펌프
340 : 공기접촉탱크 350 : 공기압축기
360 : 가압수공급관 370 : 가압수분배관
400 : 스컴제거부 410 : 스컴제거기구동풀리
420 : 스컴제거기종동풀리 430 : 스컴제거기체인
440 : 스컴이동편 450 : 스컴스크레이퍼
451 : 제1스컴스크레이퍼 453 : 제2스컴스크레이퍼
460 : 스컴제거기구동모터 470 : 스컴수집조
471a,471b,471c : 기포제거메쉬망 472 : 스컴스크레이퍼접촉블록
473 : 스컴배출관 500 : 슬러지제거부
510 : 슬러지수집기구동풀리 520 : 슬러지수집기종동풀리
530 : 슬러지수집기체인 550 : 슬러지스크레이퍼
560 : 슬러지수집조 610 : 처리수수집관
611 : 처리수유입공
A : 약품
B : 가압수
C : 스컴
D : 슬러지
W : 처리대상수
W1 : 처리수

Claims

약품을 원수와 교반하여 오염물이 응집된 플록이 형성된 처리대상수를 생성하는 교반부(100)와;
상기 교반부(100)에서 생성된 처리대상수를 부상된 플록인 스컴과 처리수로 분리하는 부상침전조(200)와;
상기 부상침전조(200)의 하부에 구비되어 상기 플록이 부상되도록 미세기포가 포함된 가압수를 공급하는 가압수공급부(300)와;
상기 부상침전조(200)의 상부에 구비되어 상기 스컴을 제거하는 스컴제거부(400)와;
상기 부상침전조(200)의 하부에 구비되어 상기 부상침전조(200)의 바닥면에 침전되는 슬러지를 제거하는 슬러지제거부(500)와;
상기 부상침전조(200)에서 상기 스컴과 분리된 처리수를 수집하는 처리수수집관(610)을 포함하며,
상기 스컴제거부(400)는,
상기 부상침전조(200)의 상부에서 서로 이격된 스컴제거기구동풀리(410)와 스컴제거기종동풀리(420)에 폐루프 형태로 결합되어 회전되는 스컴제거기체인(430)과;
상기 스컴제거기체인(430)에 결합되는 복수개의 스컴이동편(440)과;
상기 복수개의 스컴이동편(440)에 각각 결합되어 상기 스컴이동편(440)과 함께 이동되면서 스컴을 긁어 이동시키는 스컴스크레이퍼(450)를 포함하되,
상기 스컴스크레이퍼(450)는,
상기 스컴이동편(440)에 대해 일정 간격으로 나란하게 한 쌍이 구비되고,
상기 한 쌍의 스컴스크레이퍼(450) 중 회전방향에 대해 후방에 위치되는 제2스컴스크레이퍼(453)는 전방에 위치되는 제1스컴스크레이퍼(451) 보다 길이가 길게 형성되며,
상기 스컴제거부(400)는 상기 스컴제거기구동풀리(410)의 일측에 구비되어 상기 스컴스크레이퍼(450)에 의해 이동된 스컴이 수거되는 스컴수집조(470)를 더 포함하며,
상기 스컴수집조(470) 상부에는 스컴스크레이퍼접촉블록(472)이 형성되되, 상기 스컴스크레이퍼접촉블록(472)의 상면은 스컴스크레이퍼(450)의 진행방향을 따라 상향으로 경사지면서 상기 스컴스크레이퍼(450)의 회전곡률을 따라 만곡지게 형성되고,
상기 스컴수집조(470)의 상부에는 서로 다른 높이에 배치되어 상기 스컴에 포함된 기포를 터트리는 복수개의 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)이 구비되되, 상기 복수개의 기포제거메쉬망(471a,471b,471c)은 상기 스컴수집조(470)의 양쪽벽에 나뉘어서 하부를 향하도록 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 부상분리 수처리장치.
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