KR102315107B1 - 순간혼화 약품주입설비 - Google Patents

순간혼화 약품주입설비 Download PDF

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KR102315107B1
KR102315107B1 KR1020210053663A KR20210053663A KR102315107B1 KR 102315107 B1 KR102315107 B1 KR 102315107B1 KR 1020210053663 A KR1020210053663 A KR 1020210053663A KR 20210053663 A KR20210053663 A KR 20210053663A KR 102315107 B1 KR102315107 B1 KR 102315107B1
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정형진
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Abstract

본 발명은 물처리공정에서 수중의 탁질을 제거하기 위해 물과 약품을 순간혼화하기 위한 것으로서, 상기 수중에 설치되는 것으로 속이 빈 원뿔 형상의 이물질방지캡; 상기 이물질방지캡의 내측 꼭지점 부근에 설치되는 벤츄리미터; 상기 벤츄리미터 전방에 설치되는 충돌확산부; 상기 벤츄리미터에 일단이 연결되는 약품공급관; 상기 이물질방지캡의 후부에서 이물질방지캡을 관통하면서 상기 벤츄리미터의 후부에 일단이 연결되는 물공급관;을 포함하고, 상기 물공급관을 통해 고속의 물을 공급할 때 상기 약품공급관을 통해 상기 벤츄리미터로 약품이 흡입된 후 상기 충돌확산부에 충돌하면서 확산되어 약품이 순간혼화됨으로써, 환경기준에 부적절한 수중 탁질을 효율적으로 처리할 수 있는 순간혼화 약품주입설비에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 이물질 방지캠에 의해 오폐수 등에 적용이 가능해져 오폐수시설의 침전처리 효율을 높일 수 있고, 구조의 간소화로 제작 및 시공이 용이할 수 있다.

Description

순간혼화 약품주입설비{Instantaneous drug injection facility}
본 발명은 순간혼화 약품주입설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 상,하수처리시설 등에서 수중의 이물질 등에 의한 순간혼화가 곤란한 환경에서도 순간혼화 방식에 의한 약품주입효과가 우수하고 동시에 무동력에 의한 약품 주입이 가능한 순간혼화 약품주입설비에 관한 것이다.
일반적으로, 상,하수 처리설비에서의 정수 처리는 취수된 원수의 수위 동요를 안정시키는 착수공정, 원수를 수처리 약품과 혼화시키는 혼화 공정, 수처리 약품과 화학반응되어 원수에서 플록을 형성시키는 응집공정, 응집된 플록을 자연 침전시키는 침전 공정, 침전지에서 플록이 제거된 침전수를 여과시키는 여과 공정, 및 여과된 정수에 염소 등의 소독 약품을 투입시켜 최종 정수시킨 후 배수하는 소독 공정 등의 과정으로 이루어진다.
상기 혼화 공정은 수처리의 기본이 되는 중요한 공정 중의 하나로, 원수에 부유하는 일정한 크기 이하의 현탁 콜로이드 입자와 응집 약품을 서로 반응시켜 침전성이 양호한 플럭(Floc)을 생성하여 침전지에서의 침전 효율을 높이는 공정이다. 상기 콜로이드 입자는 대부분 표면에 음전하를 띄고 있어 응집 약품을 주입하지 않으면 플럭 형성이 어렵고, 원수에 응집 약품이 주입되는 즉시 침전물로 형성되므로 주입된 응집 약품과 처리하고자 하는 원수의 빠른 혼화가 응집 효율을 좌우하게 된다. 응집 약품은 이론적으로 투입 후 혼화가 충분하게 이루어줘야 균등하게 혼화될 수 있으나, 응집 약품 특성상 수중에서 가수분해되기 때문에 현탁 콜로이드 입자와 중합 반응을 일으키는 속도가 대단히 빠른 특성을 갖고 있다. 따라서, 응집약품 투입은 가능한 빠른 시간 내에 순간적으로 균등하게 확산시킬 수 있어야 한다.
상기 응집 약품을 혼화하는 선행기술로 대한민국 등록실용신안공보 제20-0439779호에 원수관의 약품 혼화 유도장치가 등록된 바 있다. 이 종래기술은 물 분사관으로 분사되는 물과 약품 분사관으로 분사되는 응집제가 충돌부재에 부딪혀 원수관 내면으로 퍼지면서 유도 혼화부재를 따라 회전함으로서 용이하게 혼화되는 구성이다.
그러나 상기 종래기술은 이물질이 많은 수중에서 약품의 순간혼화가 어려운 문제점이 있다.
또한, 약품 공급을 별도의 공급수단을 사용하여 함으로써, 유지관리 비용이 증가되는 문제점이 있다.
또한, 유도 혼화부재의 구조가 복잡하여 제작이 어렵고 비용이 증가하는 문제점이 있다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0439779호
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이물질방지캡, 침강장치 등을 사용함으로써, 이물질이 많은 수중에서도 약품의 순간혼화가 가능하여 환경기준에 부적절한 수중 탁질을 효율적으로 처리할 수 있는 순간혼화 약품주입설비를 제공함에 있다.
또한, 침강장치를 이용함으로써 이물질 제거에 동력이 필요하지 아니함으로써, 유지관리비용이 절약될 수 있는 순간혼화 약품주입설비를 제공함에 있다.
또한, 약품의 공급을 위해 벤츄리미터를 이용함으로써, 무동력에 의한 약품 공급이 가능한 순간혼화 약품주입설비를 제공함에 있다.
또한, 구조가 간소하여 제작이 용이하고 제작비용이 절약되는 순간혼화 약품주입설비를 제공함에 있다.
본 발명 일례에 따른 순간혼화 약품주입설비는, 물처리공정에서 수중의 탁질을 제거하기 위해 물과 약품을 순간혼화하기 위한 것으로서, 상기 수중에 설치되는 것으로 속이 빈 원뿔 형상의 이물질방지캡; 상기 이물질방지캡의 내측 꼭지점 부근에 설치되는 벤츄리미터; 상기 벤츄리미터 전방에 설치되는 충돌확산부; 상기 벤츄리미터에 일단이 연결되는 약품공급관; 및 상기 이물질방지캡의 후부에서 이물질방지캡을 관통하면서 상기 벤츄리미터의 후부에 일단이 연결되는 물공급관;을 포함하고, 상기 물공급관을 통해 고속의 물을 공급할 때 상기 약품공급관을 통해 상기 벤츄리미터로 약품이 흡입된 후 상기 충돌확산부에 충돌하면서 확산됨에 따라 약품이 순간혼화될 수 있다.
상기 약품공급관의 타단에 연결되는 약품저장탱크, 상기 약품공급관을 통과하는 약품의 양을 측정하는 약품계량기를 더 포함할 수 있다.
상기 물공급관의 타단에 연결되면서 상기 수중에 설치되는 침강장치, 상기 물공급관의 중간에 연결되는 펌프;를 더 포함하고, 상기 침강장치는 상기 수중의 물이 일측으로 유입된 후 유속이 감속됨과 동시에 상하로 지그재그로 흐르면서 비중이 큰 부유물은 응집되면서 하향 침강되어 상기 수중으로 다시 배출되고 나머지는 타측을 통해 상기 물공급관으로 배출될 수 있다.
상기 침강장치는, 통 형상의 침강상자, 상기 침강상자의 일측에 구비되고 상기 수중의 물을 유입하는 유입구, 상기 침강상자의 타측에 구비되고 침강상자 내부로 유입된 물이 상하로 지그재그로 흐른 후 배출되는 배출구, 상기 침강상자의 내부에 상하로 배치되어 유입구에서 유입된 물을 상하로 지그재그로 흐르게 유도하는 유도판, 상기 침강상자의 하측에 구비되고 하측 방향으로 점점 폭이 좁아지는 슬라이딩부, 상기 슬라이딩부의 최 하측에 구비되는 침강배출구를 포함하고, 상기 유입구를 통해 유입된 물은 상기 침강상자의 내부로 유입되면서 침강상자 내부의 넓은 공간에 의해 유속이 감속되면서 비중이 큰 부유물이 응집하면서 중력에 의해 하측으로 침강한 후 상기 슬라이딩부을 따라 슬라이딩 한 후 상기 침강배출구를 통해 하측으로 배출되고, 나머지 물은 상기 유도판을 따라 하강 및 상승하면서 상기 배출구를 통해 배출될 수 있다.
상기 유도판은 3개 배치되고, 상기 유입구와 배출구쪽에 배치된 유도판은 상기 침강상자의 상면에 부착되고, 중앙의 유도판은 상기 침강상자의 상면에서 하측으로 이격되되 하단부는 상기 유입구와 배출구쪽에 배치된 유도판의 하단부보다 더 하측으로 연장되어 상기 배출구로 배출되는 물의 흐름을 상기 중앙의 유도판 상측으로 오버플로우하도록 유도할 수 있다.
상기 침강배출구는 배출구보다 더 크게 형성되고, 상기 유입구는 상기 침강배출구보다 더 크게 형성될 수 있다.
상기 침강장치를 둘러싸면서 설치되어 상기 수중의 부유물을 여과하도록 다수의 통공이 형성된 중공 형상의 망프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 이물질방지캡, 벤츄리미터, 및 충돌확산부는 일체로 형성되어, 상기 수중에 용이하게 설치하거나 수중에서 용이하게 들어올릴 수 있다.
본 발명에 의하면, 이물질방지캡, 침강장치 등을 사용함으로써, 이물질이 많은 수중에서도 약품의 순간혼화가 가능하여 환경기준에 부적절한 수중 탁질을 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 침강장치를 이용함으로써 이물질 제거에 동력이 필요하지 아니함으로써, 유지관리비용이 절약될 수 있다.
또한, 약품의 공급을 위해 벤츄리미터를 이용함으로써, 무동력에 의한 약품 공급이 가능할 수 있다.
또한, 구조가 간소하여 제작이 용이하고 제작비용이 절약될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 순간혼화 약품주입설비 개념도
도 2는 본 발명의 일례에 따른 순간혼화 약품주입설비의 이물질방지캡과 벤츄리미터 및 충돌확산부를 나타낸 사시도
도 3은 도 2의 이물질방지캡과 벤츄리미터의 결합상태 단면도
도 4는 본 발명의 일례에 따른 순간혼화 약품주입설비의 침강장치를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일례에 따른 순간혼화 약품주입설비의 설치 상태를 나타낸 도면
도 6 내지 9는 본 발명의 순간혼화 약품주입설비의 작동상태도
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 순간혼화 약품주입설비 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일례에 따른 순간혼화 약품주입설비의 일부 분리사시도이고, 도 3은 도 2의 이물질방지캡과 벤츄리미터의 결합상태 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 순간혼화 약품주입설비(100)는, 물처리공정에서 수중의 탁질(濁質)을 제거하기 위해 물과 약품을 순간혼화하기 위한 것으로서, 이물질방지캡(110), 벤츄리미터(120), 충돌확산부(130), 약품공급관(140), 물공급관(150)을 포함할 수 있다.
이물질방지캡(110)은 수로(10)의 수중에 설치되는 것으로 속이 빈 원뿔 형상일 수 있다. 이물질방지캡(110)은 벤츄리미터(120)를 보호하고, 벤츄리미터(120)쪽으로 이물질의 유입을 방지하여, 약품이 수로(10)의 물과 잘 혼합되게 할 수 있다. 따라서 이물질이 많은 수중에서도 약품이 충돌 후 비산할 때 까지 이물질의 영향을 최소화하여 순간혼화를 효과적으로 달성할 수 있다.
벤츄리미터(120)는 이물질방지캡(110)의 내측 꼭지점 부근에 설치될 수 있다. 벤츄리미터(120)는 직경이 큰 전방과 후방 및 이들을 연결하는 것으로 직경이 작은 목부를 포함할 수 있다. 벤츄리미터(120)는 후부에 물공급관(150)이 연결되고, 전방은 개방되어 물과 약품이 분출될 수 있다. 목부에는 약품공급관(140)이 연결되어, 벤츄리미터(120)로 공급된 물이 목부를 통과할 때 약품이 흡입되어 전방으로 분사될 수 있다.
충돌확산부(130)는 벤츄리미터(120)의 전방에 설치될 수 있다. 충돌확산부(130)는 벤츄리미터(120)를 통과한 물과 약품이 충돌한 후 확산 및 비산될 수 있다. 충돌확산부(130)는 원뿔 형상 또는 그와 유사한 형상일 수 있다. 물공급관(150)의 물과 약품공급관(140)의 약품이 벤츄리미터(120)를 통과한 후 충돌확산부(130)에 부딪히면서 사방으로 비산하고, 이때 수로상의 물과 순간적으로 혼화될 수 있다. 통상 약품은 물과의 급속한 작용으로 시간이 경과하면서 급속히 혼화효율이 감소하게 되는데, 본 실시예는 약품이 수로상의 물과 신속이 섞이게 함으로서 혼화효율을 크게 증가시킬 수 있다.
이물질방지캡(110)과 충돌확산부(130)을 연결하는 복수의 연결날을 더 포함할 수 있다. 연결날은 이물질방지캡(110)과 충돌확산부(130)을 일체로 연결함으로써, 쉽게 수중에 설치하거나, 수중에서 들어올리 수 있다. 연결날은 물의 흐름 방향에서 일정 방향으로 경사질 수 있다. 이는 약품이 충돌확산부(130)에 부딪힌 후 비산하는 각도를 변경함으로써 약품의 혼화효과를 증진시킬 수 있다.
약품공급관(140)은 벤츄리미터(120)의 중앙 목부에 일단이 연결되고, 타단은 약품저장탱크와 연결될 수 있다. 약품공급관(140)은 약품저장탱크에 저장된 약품이 벤츄리미터(120)로 이동되는 통로이다. 약품공급관(140)의 절적한 위치에 밸브가 구비되어 공급되는 약품의 양을 조절할 수 있다.
공급되는 약품의 양을 측정하는 약품계량기(141)를 더 포함할 수 있다. 약품계량기(141)는 약품저장탱크와 벤츄리미터(120) 사이의 약품공급관(140)에 연결될 수 있다.
물공급관(150)은 이물질방지캡(110)의 후부에서 이물질방지캡(110)을 관통한 후 벤츄리미터(120)의 후부에 일단이 연결될 수 있다. 물공급관(150)을 통해 고속의 물을 공급할 때, 약품공급관(140)으로부터 벤츄리미터(120)로 약품이 흡입될 수 있다. 이후, 충돌확산부(130)에서 충돌하면서 확산 및 비산됨에 따라 수로상의 물과 약품이 순간혼화될 수 있다.
도 4를 참조하면, 물공급관(150)의 타단에 연결되면서 수로(10)의 수중에 설치되는 침강장치(160)를 더 포함할 수 있다. 침강장치(160)는 수중의 물이 일측으로 유입된 후 유속이 감속됨과 동시에 상하로 지그재그로 흐르면서 비중이 큰 부유물은 응집되면서 하향 침강되어 수중으로 다시 배출되고, 부유물이 여과된 물은 타측을 통해 물급관으로 배출될 수 있다. 침강장치(160)는 침강상자(161), 유입구(162), 배출구(163), 유도판(164), 슬라이딩부(165), 침강배출구(166)를 포함할 수 있다.
침강상자(161)는 통 형상의 함체일 수 있다. 유입구(162)는 침강상자(161)의 일측이면서 상측에 구비되는 통공일 수 있다. 유입구(162)는 수중의 물의 유입을 안내할 수 있다. 유입구(162)는 수중의 물이 흘러오는 방향으로 향하도록 배치될 수 있다. 유입구(162)는 수중의 물이 흘러들어오는 방향이 넓게 나팔 형상으로 형성될 수 있다. 나팔 형상은 물의 흐름을 이용하여 자연스레 침강상자(161) 내부로 유입되게 함으로써, 펌프(170)의 동력을 최소화 할 수 있다.
배출구(163)는 침강상자(161)의 타측에 구비되는 통공일 수 있다. 배출구(163)는 유도판(164)을 지그재그로 통과한 물의 배출을 안내할 수 있다. 배출구(163)는 유입구(162)의 반대쪽에 상측에 배치될 수 있다. 배출구(163)는 유입구(162)에 비해 작게 형성될 수 있다. 이는 유입구(162)를 통해 유입되는 물의 유량에 비해 배출구(163)를 통해 배출되는 물의 유량을 적게 함으로써 침강상자(161) 내에서의 유속을 감속시켜 부유물이 잘 응집되어 침강되게 하고, 동시에 침강배출구(166)를 통해 침강된 부유물이 잘 배출되게 할 수 있다. 배출구(163)와 유입구(162)의 단면의 크기비는 1 : 10 내지 20일 수 있다.
유도판(164)은 침강상자(161)의 내부에 상하로 배치되어 유입구(162)에서 유입된 물이 상하로 지그재그로 이동되게 하면서 물에 포함된 부유물이 자중에 의해 침강되게 한 후 나머지 물이 배출구(163)를 통해 배출되도록 할 수 있다. 유도판(164)은 홀수 예컨데, 1. 3, 5, 7개 등으로 배치될 수 있다.
유도판이 1개가 배치되는 경우, 유도판은 상측에 부착될 수 있다. 이 경우 침강상자(161) 상측에 구비된 유입구(162)를 통해 유입된 물은 유도판을 따라 하강하면서, 부유물은 자중에 의해 침강할 수 있다. 또한 유입구(162)를 통해 유입된 물은 침강상자(161) 내부에 유입된 후 넓은 공간에 의해 유속이 크게 감속되면서 부유물이 쉽게 응집될 수 있다. 즉, 물 내부의 부유물은 응집됨과 동시에 중력의 영향으로 하강하고, 이 하강의 관성력에 의해 응집된 부유물은 침강배출구(166)를 통해 배출되고 나머지 물은 유도판을 따라 상승한 후 침강상자(161)의 상측에 구비된 배출구(163)를 통해 배출될 수 있다.
다른 예로, 유도판이 3개 배치되는 경우, 유입구(162)와 배출구(163)쪽에 배치된 유도판은 침강상자(161)의 상면에 부착될 수 있다. 3개의 유도판 중 중앙의 유도판은 침강상자(161)의 상단부에서 이격되되, 중앙 유도판의 하단부는 유입구(162)와 배출구(163)쪽에 배치된 유도판의 하단부보다 더 하측으로 연장되어 물의 흐름을 중앙의 유도판 상측으로 오버플로우하도록 유도할 수 있다. 즉, 침강상자(161) 내부로 유입된 물은 첫 유도판을 따라 하강하고, 이때, 물 내부의 부유물은 응집됨과 동시에 하강하게 된다. 응집되어 하강한 부유물은 침강배출구(166)쪽으로 유도되고, 나머지 물은 첫번째와 두번째 유도판 사이를 따라 상승한다. 두번째 유도판의 상단을 오버플로우한 물은 다시 두번째와 세번째 유도판 사이를 따라 하강하면서 물 내부의 부유물이 추가로 응집되면서 하강할 수 있다. 응집되면서 하강한 부유물은 침강배출구(166)쪽으로 유도되어 배출될 수 있다. 나머지 물은 다시 세번째 유도판와 침강상자(161)의 면을 따라 상승하여 배출구(163)로 배출될 수 있다.
슬라이딩부(165)는 침강상자(161)의 하측에 하측 방향으로 점점 폭이 좁아지도록 경사지게 형성될 수 있다. 슬라이딩부(165)는 지그재그로 흐르면서 물에서 분리된 부유물을 침강배출구(166)쪽으로 유도할 수 있다.
침강배출구(166)는 슬라이딩부(165)의 최하측에 구비되고, 슬라이딩부(165)를 따라 이동되어 온 부유물의 배출을 안내할 수 있다. 침강배출구(166)는 배출구(163)보다는 크게 형성되고, 유입구(162)보다는 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 침강배출구(166), 배출구(163), 유입구(162)의 크기는 많은 물이 유입구(162)로 유입된 후 유속이 급격히 저하하면서 부유물이 응집되어 침강배출구(166)로 배출되고, 부유물이 제거된 비교적 깨끗한 물이 배출구(163)로 배출되게 할 수 있다. 상기 배출구(163)와 침강배출구(166)의 단면의 크기비는 1 : 2 내지 6일 수 있다.
또한, 침강배출구(166)의 외곽을 둘러싸면서 슬라이딩부(165)의 저면에서 하측으로 연장되는 수류방어막(167)을 포함할 수 있다. 이러한 수류방어막(167)은 수로(10)로 이동되는 물의 흐름이 침강배출구(166)에 미치는 영향을 감소시키고, 물이 침강배출구(166)를 통해 침강상자(161)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 물공급관(150)의 중간에 연결되는 펌프(170)를 포함할 수 있다. 펌프(170)는 침강상자(161)의 물을 흡입하여 배출할 수 있다.
또한, 침강장치(160)를 둘러싸면서 설치되어 수중의 부유물을 여과하도록 다수의 통공이 형성된 중공 형상의 망프레임(180)을 더 포함할 수 있다. 망프레임(180)은 함체상으로 형성되고, 수로(10)의 수중에 설치될 수 있다. 망프레임(180)은 다수의 통공이 형성되어 수중의 크기가 큰 부유물을 여과할 수 있다. 망프레임(180)은 예컨데 철사를 그물처럼 엮은 철망으로 형성되거나, 통공이 형성된 사각 프레임으로 형성될 수 있다. 철망의 경우 철사의 간격은 50mm 이하가 좋을 수 있다. 이는 철사의 간격이 큰 경우, 부유물의 유입이 많아 질 수 있고, 철사의 간격이 작은 경우, 부유물은 잘 여과하나, 부유물이 철망에 부착되어 물의 흐름을 방해할 수 있다. 망프레임(180)은 사용 중 일정 기간마다 들어 올려서 망프레임(180)에 걸린 부유물 등을 제거하고 다시 내릴 수 있다. 이를 위해 망프레임(180)에는 견인고리와 견인로프(W)를 구비할 수 있다. 또한, 상하로 레일이 구비되고 망프레임(180)은 레일을 따라 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다. 수류방어막(167)의 하단부는 망프레임(180)의 하측 외부로 연통될 수 있다.
상기 이물질방지캡(110), 벤츄리미터(120), 충돌확산부(130)는 일체로 형성되어 수중에 용이하게 설치하거나 수중에서 용이하게 들어올릴 수 있다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명 순간혼화 약품주입설비(100)의 설치 및 작동과정을 설명한다.
먼저, 도 5를 참조하면, 순간혼화 약품주입설비(100)는 침전조(20) 전의 수로(10)의 수중에 설치할 수 있다. 이는 침전조(20)로 이동되는 물에 부유하는 일정한 크기 이하의 현탁 콜로이드 입자와 같은 부유물과 응집 약품을 서로 반응시켜 침전성이 양호한 플럭(Floc)을 생성하기 위함이다. 순간혼화 약품주입설비(100)에 의해 약품과 혼화된 물은 침전조(20)에 도달하기 전에 응집하고 이후 침전조(20)로 유입된 후 침전할 수 있다.
도 6을 참조하면, 수로(10)에 설치된 망프레임(180)에서 크기가 큰 부유물 등이 1차로 걸러지면서 그 내부로 물이 유입될 수 있다. 망프레임(180) 내부로 유입되는 물 중 일부는 침강장치(160)의 침강상자(161)에 관통된 유입구(162)로 유입될 수 있다. 유입구(162)로 유입되는 물은 유입구(162)쪽에 설치된 유도판(164)에 부딪히면서 방향이 하향으로 전환될 수 있다. 이때, 침강상자(161)의 상면이 폐쇄되어 있으므로 물의 전환되는 방향은 침강상자(161)의 하측일 수 있다. 침강상자(161)의 하측으로 이동되는 물에 포함된 비중이 큰 부유물은 응집 및 자중으로 하향으로 이동하고, 다시 슬라이딩부(165)를 따라 침강배출구(166)로 배출될 수 있다.
또한, 상기 침강장치(160)의 하측으로 이동하는 물 중 비중이 작은 부유물과 물은 첫 유도판 하측의 공간을 통해 중간 유도판 방향으로 이동할 수 있다. 중간 유도판에 부딪히는 물 중 비중이 큰 부유물은 하향으로 이동되어 슬라이딩부(165)를 따라 침강배출구(166)로 배출되고, 비중이 작은 부유물과 물은 중간 유도판을 따라 상측으로 이동한 후, 중간 유도판을 통해 오버플로우될 수 있다.
상기 중간 유도판으로 오버플로우되는 물은 배출구(163) 쪽 유도판에 부딪히면서 침강상자(161)의 하측으로 이동되고, 침강상자(161)의 하측으로 이동하는 물에 포함된 비중이 작은 부유물들이 서로 부착되어 비중이 큰 부유물로 변환되고, 상기 비중이 큰 부유물은 하향으로 이동하여 슬라이딩부(165)를 따라 침강배출구(166)로 배출될 수 있다.
또한, 상기 침강상자(161)의 하측으로 이동하는 물 중 비중이 작은 부유물과 물은 마지막 유도판 하측의 공간을 통해 침강상자(161) 타측으로 이동하여 침강상자(161) 측면에 부딪힐 수 있다. 침강상자(161)의 측면에 부딪히는 물 중 비중이 큰 부유물은 하향으로 이동되어 슬라이딩부(165)를 따라 침강배출구(166)로 배출되고, 나머지 물은 침강상자(161)의 상측으로 이동한 후, 배출구(163)로 배출될 수 있다.
상기 침강상자(161)로 이동하는 물은 각 유도판(164)에 순차적으로 부딪히고, 동시에 물은 유속이 감속될 수 있다. 상기 물의 유속이 감속되는 이유는 유입구(162)보다 침강상자(161) 내부가 넓음과 동시에, 물이 유입되는 유입구(162)보다 침강배출구(166)의 단면이 작고, 상기 침강배출구(166)보다 배출구(163)의 단면이 작으므로 배출량이 작아 물의 유속이 감속될 수 밖에 없는 구조이기 때문이다. 또한, 물의 유속이 감속됨에 따라 물에 포함된 부유물 중 비중이 큰 부유물은 응집 및 자중에 의해 하강하여 침강배출구(166)로 배출됨으로써 배출구(163)로 배출되는 물은 부유물이 비교적 없는 깨끗한 물일 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 배출구(163)로 배출되는 물은 펌프(170)의 펌핑에 의해 물공급관(150)을 통해 벤츄리미터(120)로 공급되어 통과시킬 수 있다. 벤츄리미터(120)는 양측보다 중앙 부분의 직경이 작게 형성되어 벤츄리미터(120)를 통과하는 물의 유속을 증가함에 따라 압력이 낮아질 수 있다. 이로 인해 벤츄리미터(120)에 직교되는 방향으로 연결된 약품공급관(140) 내의 약품을 흡입하여 1차로 혼화될 수 있다. 상기 약품은 약품저장탱크에 저장된 약품이고, 약품의 공급량은 약품계량기(141)를 통해 확인할 수 있다. 상기 약품계량기(141)를 통해 약품의 공급량을 확인하고, 제어부의 제어에 따른 밸브의 조절에 의해 약품공급관(140)의 개방 면적을 조절함으로써, 약품의 투입량을 조절할 수 있다.
또한, 상기 벤츄리미터(120)의 중앙 부분에서 타측 단부로 점차적으로 증가하는 단면적에 의해 물과 약품이 혼합된 유량의 감속과 확산이 일어나고 동시에 난류 유동이 발생되어 2차로 혼화될 수 있다.
상기 혼화된 물과 약품이 충돌확산부(130)에 부딪혀 확산 및 비산되면서 3차로 혼화되어 급속 혼화될 수 있다. 이물질방지캡(110)과 충돌확산부(130)을 연결하는 복수의 연결날은 물과 약품의 회전력을 더 높여 혼화력을 더 높일 수 있다. 벤츄리미터(120)를 통해 물의 유속이 빨라지고, 동시에 약품을 흡입하여 확산에 의해 난류 유동을 일으키고, 충돌확산부(130)에 부딪혀 확산 및 비산되면서 물과 약품의 급속 혼화를 유도할 수 있게 된다. 상기 급속 혼화된 물과 약품은 수로(10) 내부로 비산되고, 동시에 물에 부유하는 일정한 크기 이하의 현탁 콜로이드 입자와 같은 부유물과 약품이 서로 반응되어 침전성이 양호한 플럭(Floc)을 형성할 수 있다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 상기 플럭은 수로(10)를 따라 침전조(20)로 공급되어 침전될 수 있다. 침전물이 제거된 오폐수는 여과조로 오버플로우되고, 여과조에서는 소독 약품을 투입하여 최종 정수시킨 후, 방류할 수 있다.
상기 침전조(20)에 침전된 침전물은 모터(40)의 동력으로 회전부재(50)가 회전하고, 동시에 회전부재(50)는 침전물을 밀어 이동시키면서 저장부(30)에 저장할 수 있다. 저장부(30)에 저장된 침전물의 적층량에 따라 침전물펌프를 작동시켜 외부로 배출시켜 저장부(30)에 저장되는 침전물을 조절할 수 있고, 이의 과정을 주기적으로 반복할 수 있다.
또한, 상기 망프레임(180)은 일정시간 경과 후, 망프레임(180)에 연결된 견인고리와 견인로프(W)를 통해 망프레임(180)을 인양시켜, 망프레임(180)과 침강장치(160)의 청소 후, 수로(10)에 투입하여 재사용할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 순간혼화 약품주입설비
110: 이물질방지캡
120: 벤츄리미터
130: 충돌확산부
140: 약품공급관
141: 약품계량기
150: 물공급관
160: 침강장치
161: 침강상자
162: 유입구
163: 배출구
164: 유도판
165: 슬라이딩부
166: 침강배출구
167: 수류방어막
170: 펌프
180: 망프레임
10: 수로
20: 침전조
30: 저장부
40: 모터
50: 회전부재

Claims (8)

  1. 물처리공정에서 수중의 탁질을 제거하기 위해 물과 약품을 순간혼화하기 위한 것으로서,
    상기 수중에 설치되는 것으로 속이 빈 원뿔 형상의 이물질방지캡;
    상기 이물질방지캡의 내측 꼭지점 부근에 설치되는 벤츄리미터;
    상기 벤츄리미터 전방에 설치되는 충돌확산부;
    상기 벤츄리미터에 일단이 연결되는 약품공급관;
    상기 이물질방지캡의 후부에서 이물질방지캡을 관통하면서 상기 벤츄리미터의 후부에 일단이 연결되는 물공급관;을 포함하고,
    상기 물공급관을 통해 고속의 물을 공급할 때 상기 약품공급관을 통해 상기 벤츄리미터로 약품이 흡입된 후 상기 충돌확산부에 충돌하면서 확산됨에 따라 약품이 순간혼화되고,
    상기 물공급관의 타단에 연결되면서 상기 수중에 설치되는 침강장치, 상기 물공급관의 중간에 연결되는 펌프;를 더 포함하고,
    상기 침강장치는 상기 수중의 물이 일측으로 유입된 후 유속이 감속됨과 동시에 상하로 지그재그로 흐르면서 비중이 큰 부유물은 응집되면서 하향 침강되어 상기 수중으로 다시 배출되고 나머지는 타측을 통해 상기 물공급관으로 배출되는 것을 특징으로 하는 순간혼화 약품주입설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 약품공급관의 타단에 연결되는 약품저장탱크, 상기 약품공급관을 통과하는 약품의 양을 측정하는 약품계량기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순간혼화 약품주입설비.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 침강장치는, 통 형상의 침강상자, 상기 침강상자의 일측에 구비되고 상기 수중의 물을 유입하는 유입구, 상기 침강상자의 타측에 구비되고 침강상자 내부로 유입된 물이 상하로 지그재그로 흐른 후 배출되는 배출구, 상기 침강상자의 내부에 상하로 배치되어 유입구에서 유입된 물을 상하로 지그재그로 흐르게 유도하는 유도판, 상기 침강상자의 하측에 구비되고 하측 방향으로 점점 폭이 좁아지는 슬라이딩부, 상기 슬라이딩부의 최 하측에 구비되는 침강배출구를 포함하고,
    상기 유입구를 통해 유입된 물은 상기 침강상자의 내부로 유입되면서 침강상자 내부의 넓은 공간에 의해 유속이 감속되면서 비중이 큰 부유물이 응집하면서 중력에 의해 하측으로 침강한 후 상기 슬라이딩부을 따라 슬라이딩 한 후 상기 침강배출구를 통해 하측으로 배출되고, 나머지 물은 상기 유도판을 따라 하강 및 상승하면서 상기 배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 순간혼화 약품주입설비.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 유도판은 3개 배치되고, 상기 유입구와 배출구쪽에 배치된 유도판은 상기 침강상자의 상면에 부착되고, 중앙의 유도판은 상기 침강상자의 상면에서 하측으로 이격되되 하단부는 상기 유입구와 배출구쪽에 배치된 유도판의 하단부보다 더 하측으로 연장되어 상기 배출구로 배출되는 물의 흐름을 상기 중앙의 유도판 상측으로 오버플로우하도록 유도하는 것을 특징으로 하는 순간혼화 약품주입설비.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 침강배출구는 배출구보다 더 크게 형성되고, 상기 유입구는 상기 침강배출구보다 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 순간혼화 약품주입설비.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 침강장치를 둘러싸면서 설치되어 상기 수중의 부유물을 여과하도록 다수의 통공이 형성된 중공 형상의 망프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순간혼화 약품주입설비.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 이물질방지캡, 벤츄리미터, 및 충돌확산부는 일체로 형성되어, 상기 수중에 용이하게 설치하거나 수중에서 용이하게 들어올릴 수 있는 것을 특징으로 하는 순간혼화 약품주입설비.
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