KR102086498B1 - 펌핑폭기장치 및 이를 이용한 수처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의하면, 펌핑폭기장치가 구성되고 폐수가 유입되는 집수조; 집수조를 거친 폐수가 유입되고 고형물을 침전시켜 고액분리하는 제1침전조; 회전되고 면과 면이 소정 간격을 유지하며 대향하는 디스크들을 포함하는 회전식 생물막 디스크 장치가 설치되고 제1침전조를 거친 폐수가 유입되는 BRD조; BRD조를 거친 폐수가 유입되고 고형물을 침전시켜 고액분리하는 제2침전조; 및 제2침전조와 관로로 연결되는 탈질조를 포함하는 수처리장치가 제공된다.

Description

펌핑폭기장치 및 이를 이용한 수처리장치{Pumping aeration unit and wastewater treatment apparatus using thereof}
본 발명은 펌핑폭기장치 및 이를 이용한 수처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐수, 하수 및 오수 등이 유입되는 집수조의 상층수를 펌핑하고 하층으로 분사시켜 집수조의 저면에 고형물이 침전되는 것을 억제하고 상층수가 하층으로 분사시 일정한 온도의 외부 공기가 함께 공급되어 폐수, 하수 및 오수 등이 대류되도록 하고 산소를 이용한 수처리 효율이 향상되도록 할 수 있는 펌핑폭기장치 및 이를 이용한 수처리장치에 관한 것이다.
급속한 인구의 증가 현상과 고도의 산업 발달의 이면에서 인간의 생존 활동으로 인한 다종, 대량의 폐기물은 시간이 지날수록 심각하게 환경을 오염시키고 있으며, 그 결과 환경 정화 문제는 우리 스스로 해결하지 않으면 안 되는 매우 중대한 당면 과제가 되고 있다.
현 시점의 환경 문제 중에서 고농도 유기성 폐수, 하수 및 오수(이하, 폐수라 함)의 영양염류(질소 및 인)로 인한 수질 오염은 수계는 물론 인간에게 커다란 문제를 초래하게 되었다.
이에, 질소 및 인과 같은 영양염류를 제거하는 수처리장치는 내외에서 많이 개발되고 있다.
종래의 수처리장치는, 폐수가 유입되는 집수조와, 집수조를 거친 폐수가 유입되며 고형물을 침전시킴으로써 고액분리하는 제1침전조와, 제1침전조를 거친 폐수가 유입되는 BRD조(140)와, BRD조를 거친 폐수가 유입되며 고형물을 침전시킴으로써 고액분리하는 제2침전조와, 제2침전조와 관로로 연결되는 탈질조 등을 포함하고, 산소가 공급되지 않는 무산소 또는 혐기성 반응조의 구성을 통해서는 질산성 질소를 질소 가스로 환원하여 대기 중으로 방출시키고 활성 슬러지로부터 인의 방출을 유도하며, 산소가 공급되는 호기성 반응조의 구성을 통해서는 유기질소 또는 암모니아성 질소를 질산성 질소로 전환시켜 질소와 인을 제거하고 있다.
그러나 종래의 수처리장치는, 집수조 또는 집수조에서 탈질이 진행된 폐수가 분배조에 일정량 유입 저장된 후 제1침전조로 분배되는 구성을 가지고 있다.
이에, 집수조 또는 분배조에 유입된 폐수는 고형물인 영양염류를 포함하고 있기 때문에, 반응조에 장시간 저장시 고형물이 무게에 의해 반응조의 하부에 퇴적되거나 그 상태로 제1침전조로 공급되어 폐수 공급관 내부에 퇴적되어 수처리 효율이 크게 저하되는 문제점이 있다.
또한, 집수조나 분배조에 일정량 이상으로 폐수가 저장된 후에 제1침전조로 분배되는 구성을 가지고 있기 때문에, 겨울철 등에는 정체 상태의 폐수가 결빙되어 제1침전조로 공급되지 않아 수처리 효율이 크게 저하되는 문제점이 있다.
또한, 집수조나 분배조가 호기성 반응조로 작동되는 경우 반응조의 내부에 산소를 공급하는 폭기장치가 구성되지만 대부분 반응조의 하층수에만 산소를 공급하는 구조를 가지기 때문에, 반응조의 상층수에는 산소가 부족하여 호기성 반응조로서의 수처리 효율이 크게 저하되는 문제점이 있다.
등록특허 10-0444908 등록특허 10-0913727
따라서 본 발명의 목적은 폐수가 유입되는 집수조의 상층수를 펌핑하고 하층으로 분사시켜 집수조의 저면에 고형물이 침전되는 것을 억제하고 상층수가 하층으로 분사시 일정한 온도의 외부 공기가 함께 공급되어 폐수가 대류되도록 하고 산소를 이용한 수처리 효율이 향상되도록 할 수 있는 펌핑폭기장치 및 이를 이용한 수처리장치에 관한 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 집수조의 상측부에 구성되는 베이스부; 베이스부로부터 집수조의 하층 수위까지 구성되고 집수조의 상층 수위나 중층 수위의 폐수가 펌핑된 후 집수조의 하층 수위에 분사되도록 하여 집수조의 폐수가 상하 순환되도록 하는 펌핑분사부; 펌핑분사부에 의해 폐수가 집수조의 하층 수위에 분사시 공기(산소)가 벤츄리 구조로 분사되도록 하여 집수조의 하층 수위에 공기가 공급되도록 하는 산소공급부; 및 베이스부에 소정의 공간을 제공하고 상기 공간의 공기가 가열되도록 한 후 산소공급부를 통해 집수조의 하층 수위에 가열 공기가 공급되도록 하여 폐수가소정의 온도를 유지하도록 하는 공기가열부를 포함하는 펌핑폭기장치가 제공된다.
여기서, 펌핑폭기장치는, 베이스부에 회전 가능하게 구성되고 집수조의 상층 수위의 폐수를 퍼올려 폐수가 포말로 부서진 후 낙하되도록 하는 보조산소공급부와; 보조산소공급부에 장착 구성되고 보조산소공급부의 회전시 집수조의 상층 수위에 일정 부분 침수되어 집수조의 폐수가 탈질미생물과 반응하여 탈질 처리되도록 하는 미생물디스크를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 펌핑폭기장치는, 베이스부가 집수조의 상측에 설치되는 이동부에 설치 구성되어 집수조를 가로 및 세로 방향으로 이동하는 것이 바람직하다.
또한, 펌핑분사부는, 베이스패널의 하측부에 연장되는 폐수펌핑유입관; 베이스패널의 하측부에 집수조의 하층 수위에 대응되는 길이로 연장되는 폐수펌핑분사관; 및 폐수펌핑유입관을 통해 집수조의 폐수를 펌핑한 후 폐수펌핑분사관을 향해 폐수가 집수조의 하층 수위에 분사되도록 하는 펌프를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 산소공급부는, 폐수펌핑분사관에 구성되어 폐수펌핑분사관으로 펌핑되는 폐수가 집수조의 하층 수위에 토출되도록 하는 벤츄리관과; 베이스패널로부터 벤츄리관에 연장되어 벤츄리관을 통해 폐수의 토출시 대기 중의 공기가 벤츄리관을 통해 분사되도록 하는 공기공급관을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 공기가열부는, 베이스패널에 위치되는 펌프와 공기공급관의 일단부를 소정의 공간으로 밀폐 및 커버하며 공간 내부의 공기가 가열되도록 하는 케이스와; 케이스의 내부에 외기를 유입시키고 케이스 내부의 공기가 대류되도록 하는 외기유입관을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 보조산소공급부는, 베이스패널에 구성되는 구동모터와; 구동모터에 의해 회전되는 회전축에 회전 가능하게 구성되고 구동모터의 구동시 회전되는 회전날개를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 의하면, 상기와 같은 펌핑폭기장치가 구성되고 폐수가 유입되는 집수조; 집수조를 거친 폐수가 유입되고 고형물을 침전시켜 고액분리하는 제1침전조; 회전되고 면과 면이 소정 간격을 유지하며 대향하는 디스크들을 포함하는 회전식 생물막 디스크 장치가 설치되고 제1침전조를 거친 폐수가 유입되는 BRD조; BRD조를 거친 폐수가 유입되고 고형물을 침전시켜 고액분리하는 제2침전조; 및 제2침전조와 관로로 연결되는 탈질조를 포함하는 수처리장치가 제공된다.
여기서, 수처리장치는, 집수조의 전단에 고형물을 제거하는 전처리시설과; 탈질조의 후단에 난분해성물질을 제거하는 후처리시설이 선택적으로 구성되도록 하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면, 폐수가 유입되는 집수조의 상층수를 펌핑하고 하층으로 분사시켜 집수조의 저면에 고형물이 침전되는 것을 억제하고 상층수가 하층으로 분사시 일정한 온도의 외부 공기가 함께 공급되어 폐수가 대류되도록 하고 산소를 이용한 수처리 효율이 향상되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수처리장치를 나타낸 구성도;
도 2는 도 1에 있어서 펌핑폭기장치의 구성을 나타낸 평면도;
도 3은 도 2의 펌핑폭기장치의 구성을 나타낸 측면도;
도 4는 도 3의 펌핑폭기장치에 있어서 산소공급부의 일실시예를 나타낸 도면; 및
도 5는 본 발명의 변형예에 따른 수처리장치를 나타낸 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 같이, 본 발명에 따른 펌핑폭기장치(500)는, 수처리장치의 반응조 중 폐수가 유입되는 호기성 반응조 등과 같은 집수조(110)의 상측부에 구성되는 베이스부(510), 베이스부(510)로부터 집수조(110)의 하층 수위까지 구성되고 집수조(110)의 상층 수위나 중층 수위의 폐수가 펌핑된 후 집수조(110)의 하층 수위에 분사되도록 하여 집수조(110)의 폐수가 상하 순환되도록 하는 펌핑분사부(520), 펌핑분사부(520)에 의해 폐수가 집수조(110)의 하층 수위에 분사시 공기(산소)가 벤츄리 구조로 분사되도록 하여 집수조(110)의 하층 수위에 공기(산소)가 공급되도록 하는 산소공급부(530) 및 베이스부(510)에 소정의 공간을 제공하고 상기 공간의 공기가 가열되도록 한 후 산소공급부(530)를 통해 집수조(110)의 하층 수위에 가열 공기가 공급되도록 하여 집수조(110)의 폐수가 대류를 통해 소정의 온도를 유지하도록 하는 공기가열부(540) 등을 포함한다.
여기서, 펌핑폭기장치(500)는, 베이스부(510)에 회전 가능하게 구성되고 집수조(110)의 상층 부위에 일정 부분 침수되어 집수조(110)의 상층 수위의 폐수를 퍼올려 폐수가 포말로 부서진 후 낙하되도록 하여 집수조(110)의 상층 수위에 공기(산소)가 공급되도록 하는 보조산소공급부(550)와, 보조산소공급부(550)에 장착 구성되고 보조산소공급부(550)의 회전시 집수조(110)의 상층 수위에 일정 부분 침수되어 집수조(110)의 폐수가 탈질미생물과 반응하여 탈질 처리되도록 하는 미생물디스크(560) 등을 더 포함한다.
한편, 펌핑폭기장치(500)는, 베이스부(510)가 집수조(110)의 상측에 설치되는 이동부(570)에 설치 구성되어 집수조(110)를 가로 및 세로 방향으로 이동하는 것이 바람직하다.
베이스부(510)는, 집수조(110)의 상측부에 구성되고 상기 구성부들이 설치되기 위한 공간을 제공하는 수단으로서, 소정의 면적을 가지는 베이스패널(511)을 포함한다.
펌핑분사부(520)는, 베이스패널(511)로부터 집수조(110)의 하층 수위까지 구성되고 집수조(110)의 상층이나 중층 수위의 폐수가 펌핑된 후 집수조(110)의 하층 수위에 분사되도록 하여 집수조(110)의 폐수가 상하 순환되도록 하는 수단으로서, 베이스패널(511)의 하측부에 집수조(110)의 상층이나 중층 수위에 대응되는 길이로 연장되는 폐수펌핑유입관(521), 베이스패널(511)의 하측부에 집수조(110)의 하층 수위에 대응되는 길이로 연장되는 폐수펌핑분사관(522) 및 베이스패널(511)의 상면에 위치되고 폐수펌핑유입관(521)을 통해 집수조(110)의 상층이나 중층 수위의 폐수를 펌핑한 후 폐수펌핑분사관(522)을 향해 폐수가 집수조(110)의 하층 수위에 분사되도록 하는 펌프(523) 등을 포함한다.
여기서, 폐수펌핑유입관(521)은, 펌프(523)의 펌핑 동작시 집수조(110)의 상층 수위로부터 중층 수위의 폐수가 유입 가능하도록 하는 폐수유입구를 공지의 구조를 가질 수 있으며, 이를 통하여 집수조(110)의 수면으로부터 일정한 깊이까지의 폐수가 펌핑되도록 하여, 고압 분사되는 폐수에 의해 퇴적된 고형물이 파쇄되면서 중층이나 상층으로 부유시 다시 폐수유입구를 통해 펌핑 및 분사되는 구조가 반복되도록 하여 고형물의 파쇄를 통한 퇴적이 최대한 억제되도록 할 수 있다.
또한, 폐수펌핑분사관(522)은 길이가 신장되거나 축소되는 구성을 가지는 것을 통하여 집수조(110)의 수위에 대응되도록 할 수 있다.
따라서 펌핑분사부(520)에 의하면, 폐수펌핑유입관(521)의 길이가 집수조(110)의 상층 수위에 대응되고 폐수펌핑분사관(522)의 길이가 집수조(110)의 하층 수위에 대응되도록 함에 따라, 상대적으로 높은 수온을 가지는 상층수가 낮은 수온을 가지는 하층 수위로 순환되도록 하여 상층 수위와 하층 수위의 수온이 일정하도록 할 수 있다.
또한, 집수조(110)의 상층 또는 중층에 위치된 폐수가 집수조(110)의 하층에 고압으로 분사됨으로써, 무게 의해 하층에 위치된 고형물이 고압 분사되는 폐수에 의해 파쇄 및 가벼워진 상태에서 중층 또는 상층으로 부유된 후 다시 취수, 파쇄 및 분사가 반복되어 고형물의 퇴적이 최소화되며, 이에, 후처리를 위한 침전조로의 이동시 폐수 공급관 내부에 퇴적되는 것이 최소화 되어 폐수 처리 효율이 크게 향상될 수 있다.
산소공급부(530)는, 폐수펌핑분사관(522)에 의해 폐수가 집수조(110)의 하층 수위에 분사시 공기(산소)가 벤츄리 구조로 분사되도록 하여 집수조(110)의 하층 수위에 공기(산소)가 공급되도록 하는 수단으로서, 폐수펌핑분사관(522)에 구성되어 폐수펌핑분사관(522)으로 펌핑되는 폐수가 집수조(110)의 하층 수위에 토출되도록 하는 벤츄리관(531)과, 베이스패널(511)로부터 벤츄리관(531)에 연장되어 벤츄리관(531)을 통해 폐수의 토출시 대기 중의 공기(산소)가 벤츄리 원리에 의해 벤츄리관(531)을 통해 분사되도록 하여 집수조(110)의 하층 수위에 산소가 공급되도록 하는 공기공급관(532) 등을 포함한다.
여기서, 벤츄리관(531)은 폐수펌핑분사관(522)을 통하여 집수조(110)의 폐수가 토출되는 경우 공기공급관(532)을 통해 대기 중의 공기가 함께 분사되도록 하는 구조를 가진다.
따라서 산소공급부(530)에 의하면, 집수조(110)의 하층 수위에 위치되는 벤츄리관(531)을 통해 대기 중의 공기가 분사되도록 함으로써, 용존산소량이 증대되어 폐수 처리 효율이 향상되도록 할 수 있다.
공기가열부(540)는, 베이스패널(511)의 상면에 소정의 공간을 제공하고 상기 공간의 공기가 가열되도록 한 후 산소공급부(530)를 통해 집수조(110)의 하층 수위에 가열 공기가 공급되도록 하여 집수조(110)의 폐수가 대류를 통해 소정의 온도를 유지하도록 하는 수단으로서, 베이스패널(511)에 위치되는 펌프(523)와 공기공급관(532)의 일단부를 소정의 공간으로 밀폐 및 커버하며 공간 내부의 공기가 펌프(523), 후술된 구동모터(551) 또는 가열장치나 태양열에 의해 가열되도록 하는 케이스(541)와, 케이스(541)의 내부에 외기를 유입시키고 케이스(541) 내부의 공기가 대류되도록 하여 펌프(523)나 구동모터(551)의 열이 방열되도록 하여 펌프(523)나 구동모터(551)의 고장을 최소화하는 외기유입관(542) 등을 포함한다.
따라서 공기가열부(540)에 의하면, 벤츄리관(531)에 펌프(523)나 구동모터(551) 또는 가열장치나 태양열에 의해 가열된 공기가 공급 및 집수조(110)의 하층 수위에 분사되도록 함으로써, 집수조(110)의 저층수와 상층수가 순환 및 대류되어 집수조(110)의 폐수 온도가 전반적으로 상승되도록 하여 폐수의 결빙 방지 및 미생물의 활성화를 가능하게 하여 폐수 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 보조산소공급부(550)는, 베이스패널(511)에 회전 가능하게 구성되고 집수조(110)의 상층 부위에 일정 부분 침수되어 집수조(110)의 상층 수위의 폐수를 퍼올려 폐수가 포말로 부서진 후 낙하되도록 하여 집수조(110)의 상층 수위에 공기(산소)가 공급되도록 하는 수단으로서, 베이스패널(511)에 구성되는 구동모터(551)와, 구동모터(551)에 의해 회전되는 회전축에 회전 가능하게 구성되고 구동모터(551)의 구동시 회전되어 집수조(110)의 상층 수위 폐수를 퍼올려 포말로 부서진 후 낙하되도록 하여 상층 수위에 산소가 공급되도록 하는 회전날개(552) 등을 포함한다.
따라서 보조산소공급부(550)에 의하면, 집수조(110)의 상층 수위에 산소가 공급되도록 함으로써, 와류에 의해 상층수와 저층수가 순환되도록 하여 상층 수위와 하층 수위의 수온이 일정하도록 할 수 있다.
미생물디스크(560)는, 회전축이나 회전날개(552)에 회전 가능하게 구성되고 집수조(110)의 상층 수위에 일정 부분 침수되어 집수조(110)의 폐수가 탈질미생물과 반응하여 탈질 처리되도록 하는 수단으로서, 원판형상을 가지고 미생물이 부착되는 디스크를 포함한다.
따라서 미생물디스크(560)에 의하면, 미생물이 부착된 디스크가 폐수에 일부분이 잠기거나 일부분이 폐수 외부로 노출되면서 회전되는 것을 통하여, 미생물에 의해 폐수가 분해 처리되도록 할 수 있다.
한편, 이동부(570)는, 상기와 같은 구성을 가지는 펌핑폭기장치(500)가 집수조(110)의 전부분을 이동하면서 해당 구성을 통한 기능이 제공되도록 하는 이동수단으로서, 집수조(110)의 세로축 양측부에 평행하게 구성되어 베이스부(510)가 집수조(110)의 가로축 방향으로 이동되도록 하는 한 쌍의 가로축이동수단(571)과, 가로축이동수단(571)을 가로지르면서 구성되고 베이스부(510)가 장착 구성되어 베이스부(510)가 집수조(110)의 세로축 방향으로 이동되도록 하는 세로축이동수단(572) 등을 포함한다.
여기서, 가로축이동수단(571)과 세로축이동수단(572)은, 각각 소정의 길이를 가지는 가이드프레임, 상기 가이드프레임에 설치 구성되고 가이드프레임을 따라 이동되는 가이드블록 및 상기 가이드블록의 이동을 제어하는 구동수단 등과 같은 공지의 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서 이동부(570)에 의하면, 상기와 같은 구성을 가지는 펌핑폭기장치(500)가 집수조(110)의 전부분을 이동하면서 해당 구성을 통한 기능이 제공되도록 함으로써, 집수조(110)에 펌핑폭기장치(500)가 탈착 가능하도록 하여 유지관리를 용이하게 할 수 있고, 집수조(110)의 크기가 크더라도 펌핑폭기장치(500)가 집수조(110)의 전부분을 고르게 이동할 수 있어 폐수 처리 효율이 향상되도록 할 수 있다.
이하, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 펌핑폭기장치(500)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 펌핑분사부(520)의 펌프(523)가 구동되면 집수조(110)의 폐수가 폐수펌핑유입관(521)에 펌핑된 상태에서 폐수펌핑분사관(522)을 통해 집수조(110)의 하층 수위에 분사된다.
이때, 폐수펌핑분사관(522)에 구성된 산소공급부(530)의 벤츄리관(531)이 구성됨에 따라 공기공급관(532)을 통해 대기 중의 공기(산소)가 공급된 후 벤츄리 원리에 의해 벤츄리관(531)으로부터 집수조(110)의 하층에 분사된다.
또한, 공기공급관(532)을 통해서 공기가열부(540)에 의해 가열된 공기가 공급됨에 따라, 집수조(110)의 하층부에는 고온의 공기가 공급된다.
이에, 상기와 같은 펌핑폭기장치(500)에 의하면, 집수조(110)의 상층수와 하층수가 순환되는 구조를 가짐과 동시에, 하층수에 고온의 공기(산소)가 공급됨으로써, 집수조(110)의 하부에 퇴적된 고형물이 파쇄되고 상층으로 부유된 후 다시 하층으로 분사되는 과정이 반복되어 폐수가 일정한 온도를 가지는 것을 통해 결빙이 방지되고 고형물의 퇴적이 억제되어 침전조로 폐수의 유입시 폐수 공급관에 퇴적되지 않도록 할 수 있다.
또한, 상기 구성부들이 구성되는 베이스부(510)에 보조산소공급부(550)가 구성되는 경우, 집수조(110)의 상층 수위가 구동모터(551)에 의해 회전되는 회전날개(552)에 의해 퍼올려 진후 포말로 부서지면서 낙하시 상층 수위에 산소가 공급되도록 할 수 있으며, 하층 수위에 고온의 산소 공급시 상층수와 하층수가 순환 대류되도록 하여 폐수가 일정한 수온을 유지하도록 할 수 있다.
또한, 보조산소공급부(550)에 미생물디스크(560)가 구성되는 경우, 구동모터(551)에 의해 회전날개(552)의 회전시 미생물이 부착된 디스크가 폐수에 일부분 잠기거나 폐수 외부로 노출되면서 회전되어, 폐수가 미생물에 의해 분해 처리되도록 할 수 있다.
따라서 펌핑폭기장치(500)에 의하면, 폐수가 유입되는 집수조(110)의 상층수를 펌핑하고 하층으로 분사시켜 집수조(110)의 저면에 고형물이 침전되는 것을 억제하고 상층수가 하층으로 분사시 일정한 온도의 외부 공기가 함께 공급되어 폐수가 대류되도록 하고 산소를 이용한 수처리 효율이 향상되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수처리장치는, 펌핑폭기장치(500), 펌핑폭기장치(500)가 구성되고 폐수가 유입되는 집수조(110), 집수조(110)를 거친 폐수가 유입되고 고형물을 침전시킴으로써 고액분리하는 제1침전조(131,132), 회전되고 면과 면이 소정 간격을 유지하며 대향하는 디스크(미부호)들을 포함하는 회전식 생물막 디스크 장치(141,142)가 설치되고, 제1침전조(131,132)를 거친 폐수가 유입되는 BRD조(140), BRD조(140)를 거친 폐수가 유입되고 고형물을 침전시킴으로써 고액분리하는 제2침전조(151,152) 및 제2침전조(151,152)와 관로(171)로 연결되는 탈질조(160) 등을 포함한다.
여기서, 펌핑폭기장치(500)는, 집수조(110) 또는 후술된 분배조(120)에 탈착 가능하게 구성될 수 있으며, 상기와 같은 구성을 가지므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 수처리장치는, 상기 집수조와 제1침전조 사이에 집수조를 거친 폐수를 유입받아 적어도 두 개의 유출구를 통하여 유출시키는 분배조(120)가 더 구비되며, 상기 제1침전조는 분배조의 각각의 유출구와 일대일로 연결되도록 적어도 두 개가 구비되고, 상기 BRD조에는 적어도 두 개의 회전식 생물막 디스크 장치가 설치되며, 상기 제2침전조에는 BRD조를 거친 폐수가 각각 유입되도록 적어도 두 개가 설치되는 것이 좋다.
또한, 상기 수처리장치는, 일단은 상기 제2 침전조와 상기 제2탈질조를 연결하는 상기 관로와 연결되고, 타단은 상기 집수조와 연결되는 반송관로(172), 상기 관로를 개폐하는 제1개폐장치 및 상기 반송관로를 개폐하는 제2개폐장치가 더 구비되며, 상기 제2개폐장치를 개방하고 상기 제1개폐장치를 폐쇄하면 상기 제2침전조를 거친 폐수는 상기 집수조로 반송되고, 상기 제1개폐장치를 개방하고 상기 제2개폐장치를 폐쇄하면 상기 제2침전조를 거친 폐수는 상기 탈질조로 유입되는 구성을 가진다.
한편, 본 발명의 변형예에 따른 수처리장치는, 펌핑폭기장치(500), 펌핑폭기장치(500)가 구성되고 폐수가 유입되는 집수조(110), 집수조(110)를 거친 폐수가 유입되고 고형물을 침전시킴으로써 고액분리하는 제1침전조(131,132), 회전되고 면과 면이 소정 간격을 유지하며 대향하는 디스크(미부호)들을 포함하는 회전식 생물막 디스크 장치(141,142)가 설치되고, 제1침전조(131,132)를 거친 폐수가 유입되는 BRD조(140), BRD조(140)를 거친 폐수가 유입되고 고형물을 침전시킴으로써 고액분리하는 제2침전조(151,152) 및 제2침전조(151,152)와 관로(171)로 연결되는 탈질조(160) 이외에, 집수조(110)의 전단에 고형물을 제거하는 전처리시설과, 탈질조(160)의 후단에 난분해성물질을 제거하는 후처리시설이 선택적으로 구성된다.
상기 전처리시설은, 스크린조(210), 집수조(220), 고형물 탈수장치(230) 및 부상조(240)를 포함한다.
스크린조(210)는 폐수 원수가 유입되면 조대입자를 여과하여 유출하고, 집수조(220)는 스크린조(210)를 거친 폐수, 제1침전조(131,132)에서 침전된 고형물, 제2침전조(151,152)에서 침전된 고형물, 부상조(240)에서 가압 부상되는 부유물질 및 부상조(240)에서 침전된 고형물을 유입받아 펌핑하여 고형물 탈수장치(230)로 이송하며, 고형물 탈수장치(230)는 집수조(220)로부터 부유물질과 고형물들이 포함된 폐수를 유입받아 상기 부유물질과 고형물들을 여과, 탈수한 후 폐수를 부상조(240)를 향하여 유출시키고, 부상조(240)에서는 고형물 탈수장치(230)를 거친 폐수를 유입받아 상기 고형물 탈수장치에서 제거되지 않은 고형물을 가압 부상시켜 부상된 부유물질과, 가압부상 후 침전된 고형물을 집수조(220)로 이송하고 고형물이 제거된 폐수를 집수조(110)를 향하여 유출시키며, 제1 및 제2침전조(131,132,152,152)는 침전된 고형물을 집수조(220)로 이송한다.
상기 후처리시설은, 제3침전조(310), 펜톤처리장치(320), 제4침전조(330), 여과장치(341,342) 및 슬러지 농축 저장실(350)을 포함한다.
제3침전조(310)는 탈질조(160)를 거친 폐수를 유입받아 고형물을 침전시킴으로써 고액분리하고, 펜톤처리장치(320)는 제3침전조(310)를 거친 폐수를 유입받아 난분해성물질을 펜톤처리하며, 제4 침전조(330)는 펜톤처리장치(320)를 거친 폐수를 유입받아 펜톤슬러지를 침전시키고, 여과장치(341,342)는 제4침전조(330)를 거친 폐수를 유입받아 이물질을 제거하며, 슬러지 농축 저장실(350)은 제4침전조(330)로부터 펜톤슬러지를 유입받아 농축, 저장한다.
따라서 수처리장치에 의하면, 펌핑폭기장치(500)에 해 폐수가 유입되는 집수조(110)의 상층수를 펌핑하고 하층으로 분사시켜 집수조(110)의 저면에 고형물이 침전되는 것을 억제하고 상층수가 하층으로 분사시 일정한 온도의 외부 공기가 함께 공급되어 폐수가 대류되도록 하고 산소를 이용한 수처리 효율이 향상되도록 할 수 있다.
또한, 별도의 유기물질의 투입 없이도 탈질조(160) 내의 탈질미생물이 증식할 수 있고, BRD조(140)는 종래의 RBC조의 단점인 미생물 탈리현상, 전단부의 미생물 과밀현상, 미생물 부착시 회전축의 휨 등의 현상이 방지되어 질산화율이 높으며, 큰 부하에 적용 가능할 뿐 아니라, 부하 변동이 심한 경우에도 이용가능성이 높다.
또한, 폐수를 분배하여 침전조 및 BRD조로 유입시킴으로써 폐수의 양 및 폐수에 포함된 영양염류의 농도가 유동적인 경우에도 질소와 인을 효율적으로 제거할 수 있다. 나아가, 전처리시설을 더 구비함으로써 고형물을 효율적으로 제거할 수 있고, 후처리시설을 더 구비함으로써 난분해성 물질과 기타 이물질을 더 제거할 수 있다.
상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

Claims (9)

  1. 집수조(110)의 상측부에 구성되는 베이스부(510); 베이스부(510)로부터 집수조(110)의 하층 수위까지 구성되고 집수조(110)의 상층 수위나 중층 수위의 폐수가 펌핑된 후 집수조(110)의 하층 수위에 분사되도록 하여 집수조(110)의 폐수가 상하 순환되도록 하는 펌핑분사부(520); 펌핑분사부(520)에 의해 폐수가 집수조(110)의 하층 수위에 분사시 공기(산소)가 벤츄리 구조로 분사되도록 하여 집수조(110)의 하층 수위에 공기(산소)가 공급되도록 하는 산소공급부(530); 및 베이스부(510)에 소정의 공간을 제공하고 상기 공간의 공기가 가열되도록 한 후 산소공급부(530)를 통해 집수조(110)의 하층 수위에 가열 공기가 공급되도록 하여 폐수가소정의 온도를 유지하도록 하는 공기가열부(540)를 포함하고,
    펌핑분사부(520)는,
    베이스패널(511)의 하측부에 연장되는 폐수펌핑유입관(521); 베이스패널(511)의 하측부에 집수조(110)의 하층 수위에 대응되는 길이로 연장되는 폐수펌핑분사관(522); 및 폐수펌핑유입관(521)을 통해 집수조(110)의 폐수를 펌핑한 후 폐수펌핑분사관(522)을 향해 폐수가 집수조(110)의 하층 수위에 분사되도록 하는 펌프(523)를 포함하며,
    산소공급부(530)는,
    폐수펌핑분사관(522)에 구성되어 폐수펌핑분사관(522)으로 펌핑되는 폐수가 집수조(110)의 하층 수위에 토출되도록 하는 벤츄리관(531)과; 베이스패널(511)로부터 벤츄리관(531)에 연장되어 벤츄리관(531)을 통해 폐수의 토출시 대기 중의 공기(산소)가 벤츄리관(531)을 통해 분사되도록 하는 공기공급관(532)을 포함하고,
    공기가열부(540)는,
    베이스패널(511)에 위치되는 펌프(523)와 공기공급관(532)의 일단부를 소정의 공간으로 밀폐 및 커버하며 공간 내부의 공기가 가열되도록 하는 케이스(541)와;케이스(541)의 내부에 외기를 유입시키고 케이스(541) 내부의 공기가 대류되도록 하는 외기유입관(542)을 포함하는 것을 특징으로 하는 펌핑폭기장치.
  2. 제1항에 있어서, 펌핑폭기장치(500)는,
    베이스부(510)에 회전 가능하게 구성되고 집수조(110)의 상층 수위의 폐수를 퍼올려 폐수가 포말로 부서진 후 낙하되도록 하는 보조산소공급부(550)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌핑폭기장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 펌핑폭기장치(500)는,
    베이스부(510)가 집수조(110)의 상측에 설치되는 이동부(570)에 설치 구성되어 집수조(110)를 가로 및 세로 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 펌핑폭기장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서, 보조산소공급부(550)는,
    베이스패널(511)에 구성되는 구동모터(551)와;
    구동모터(551)에 의해 회전되는 회전축에 회전 가능하게 구성되고 구동모터(551)의 구동시 회전되는 회전날개(552)를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌핑폭기장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 따른 펌핑폭기장치(500)가 구성되고 폐수가 유입되는 집수조(110);
    집수조(110)를 거친 폐수가 유입되고 고형물을 침전시켜 고액분리하는 제1침전조(131,132);
    회전되고 면과 면이 소정 간격을 유지하며 대향하는 디스크(미부호)들을 포함하는 회전식 생물막 디스크 장치(141,142)가 설치되고 제1침전조(131,132)를 거친 폐수가 유입되는 BRD조(140);
    BRD조(140)를 거친 폐수가 유입되고 고형물을 침전시켜 고액분리하는 제2침전조(151,152); 및
    제2침전조(151,152)와 관로(171)로 연결되는 탈질조(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    집수조(110)의 전단에 고형물을 제거하는 전처리시설과;
    탈질조(160)의 후단에 난분해성물질을 제거하는 후처리시설이 선택적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
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