KR102649658B1 - 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치 및 이를 이용한 침전부상 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치 및 처리방법이 제공된다. 응집조는 수처리를 위해 유입되는 미처리수를 처리하여 플록을 생성하고, 침전부상조는 다수의 경사판들에 의해 미처리수의 유로를 제공하고, 응집조로부터 유입되는 미처리수가 유로를 따라 이동하는 동안 미처리수에 포함된 플록을 침전시키는 침전영역과, 침전영역의 상부에 형성되고, 침전영역을 통과한 미처리수를 부상시켜 부상된 미처리수에 포함된 플록을 제거하는 부상영역을 포함하고, 유입부는 응집조와 침전부상조를 구분하는 격벽에 형성되어 상기 응집조로부터 침전영역으로 미처리수가 유입되도록 하고, 다수의 경사판들 각각은, 유로를 따라 이동하는 미처리수의 플록이 침전되는 침전부와, 유로를 이탈하여 상향하는 미처리수가 부상영역으로 이동하는 것을 차단하여 상향 단락류가 형성되는 것을 방지하는 차단부를 포함한다.
Description
본 발명은 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치 및 이를 이용한 침전부상 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 경사판 모듈이 설치된 일체형 침전부상조의 경사판 모듈 하부에서 상부 또는 측면으로 이동하는 미처리수를 차단할 수 있는 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치 및 이를 이용한 침전부상 처리 방법에 관한 것이다.
하수 혹은 폐수처리시설 등에서 사용되는 경사판이 구비된 침전지는 물보다 무거운 부유물을 중력에 의하여 침전시켜 수질을 개선시키는 수처리 반응지로 활용된다. 경사판 장치는 침전조 내에 경사판을 이용하여 다층의 침전판(침전수로)이 형성됨에 따라 침전 면적을 증대시킴으로써 처리량을 늘리고 침전 효율을 향상시킬 수 있어 침전처리의 효율을 증대시킬 수 있으며, 그 밖에 침전처리에 의해 생성된 슬러지의 배출에 이점이 있는 것으로 알려지고 있다.
일반적으로, 침전조에서 단독입자의 침전은 탱크의 깊이와는 무관하게 표면적에만 직접적으로 관련된다고 알려져 있으며, 침전조의 부유물 제거효율을 증대시키기 위해서는 될 수 있는 한 침전조의 표면부하율을 증가시켜야 한다.
경사판 장치는 상기와 같은 분석을 기초로 표면부하율이 부족하거나 짧은 체류시간 내 높은 침전효율을 달성하여야 하는 경우에 대신하여 사용되고 있으며, 부유물의 침전효과를 효과적으로 상승시킬 수 있어 널리 사용되고 있다.
그러나, 경사판 장치의 경우에 경사판의 하부에서 상부로 유동하는 상향류가 발생하게 되며, 이로 인해 침전효율이 저하되거나 경사판 표면에 침전된 오염물질이 부유하게 되어 오히려 침전조에 의한 정화 효율이 저하되는 문제가 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 경사판 하부에서 상부로 유동하거나 또는 측부로 유동하는 미처리수의 흐름을 차단시켜 슬러지와 같은 플록의 부상 또는 이탈을 방지하고 정화 효율을 높일 수 있는 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치 및 이를 이용한 침전부상 처리 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 모듈화된 다수의 경사판 모듈들을 이용하여 경사판의 설치 및 관리를 용이하게 하고, 플록의 침전과 하향을 유도할 수 있는 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치 및 이를 이용한 침전부상 처리 방법에 관한 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치는, 수처리를 위해 유입되는 미처리수를 처리하여 플록을 생성하는 응집조; 다수의 경사판들에 의해 미처리수의 유로를 제공하고, 상기 응집조로부터 유입되는 미처리수가 유로를 따라 이동하는 동안 상기 미처리수에 포함된 플록을 침전시키는 침전영역과, 상기 침전영역의 상부에 형성되고, 상기 침전영역을 통과한 미처리수를 부상시켜 상기 부상된 미처리수에 포함된 플록을 제거하는 부상영역을 포함하는 침전부상조; 및 상기 응집조와 상기 침전부상조를 구분하는 격벽이 형성되어 상기 응집조로부터 상기 침전영역으로 미처리수가 유입되도록 하는 유입부;를 포함하고, 상기 다수의 경사판들 각각은, 상기 유로를 따라 이동하는 미처리수의 플록이 침전되는 침전부; 및 상기 유로를 이탈하여 상향하는 미처리수가 상기 부상영역으로 이동하는 것을 차단하여 상향 단락류가 형성되는 것을 방지하는 차단부;를 포함한다.
상기 침전부상조는, 상기 응집조로부터 유입되는 미처리수를 공급받아 플록을 침전 및 부상시키는 수처리조; 및 상기 수처리조 내에 구비되고, 각각 다수의 경사판들을 포함하여 상기 수처리조의 내벽과 함께 유로를 제공하는 다수의 경사판 모듈들;을 포함한다.
상기 다수의 경사판 모듈들 각각은, 다수의 프레임들을 이용하여 육면체 형태로 구비되는 프레임 모듈; 및 상기 프레임 모듈 내에 구비되고, 상기 침전부와 차단부를 포함하는 다수의 경사판들;을 포함하고, 상기 침전부는 상기 침전부상조의 바닥을 기준으로 제1각도로 경사지도록 구비되고, 상기 차단부는 상기 침전부와 제2각도를 갖도록 상기 침전부의 일단에서 꺾임 형태로 구비되고, 제1각도와 제2각도의 합은 90도이다.
상기 차단부는 상기 침전부상조의 바닥을 기준으로 직각을 이루도록 구비되어 상향 단락류가 형성되는 것을 방지한다.
상기 다수의 경사판들에 포함되는 차단부들 중 일부(이하, '측면 차단부들'이라 한다)는 상기 프레임 모듈의 상부 모서리에서 하부 모서리로 이어지는 수직 프레임들과 평행하도록 일직선상에 구비된다.
상기 다수의 경사판 모듈들은 2개씩 짝을 이루어 서로 대향하도록 구성하되 이격되도록 구비되어 상기 다수의 경사판 모듈들 사이에 플록 배출 공간을 형성하고, 상기 다수의 경사판들에 침전된 플록은 상기 플록 배출 공간으로 하향한다.
상기 유입부는, 상기 응집조와 상기 침전부상조를 구분하는 격벽의 하부에 형성되어 상기 응집조로부터 상기 침전영역으로 미처리수가 유입되도록 하는 유입부 및 상기 격벽의 하단부터 상기 다수의 경사판들의 최대 높이 이하에 형성되는 다수의 천공들 중 적어도 하나를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치의 침전부상 처리방법은, (A) 응집조에서, 수처리를 위해 유입되는 미처리수를 처리하여 플록을 생성하는 단계; (B) 침전부상조에서, 다수의 경사판들에 의해 제공되는 미처리수의 유로를 통해 상기 응집조에서 유입되는 미처리수가 이동하는 단계; (C) 상기 침전부상조에서, 상기 미처리수가 유로를 따라 이동하는 동안 상기 미처리수에 포함된 플록이 다수의 경사판들 중 침전부에 침전되는 단계; (D) 상기 침전부상조에서, 상기 유로를 이탈하여 상향하는 미처리수가 상기 부상영역으로 이동하는 것을 상기 다수의 경사판들 중 차단부로 차단하여 상향 단락류의 형성을 방지하는 단계; 및 (E) 상기 침전부상조에서, 상기 침전영역을 통과한 미처리수를 부상영역으로 부상시켜 상기 부상된 미처리수에 포함된 플록을 제거하는 단계;를 포함한다.
상기 침전부는 상기 침전부상조의 바닥을 기준으로 제1각도로 경사지도록 구비되고, 상기 차단부는 상기 침전부와 제2각도를 갖도록 상기 침전부의 일단에서 꺾임 형태로 구비되고, 제1각도와 제2각도의 합은 90도이다.
상기 차단부는 상기 침전부상조의 바닥을 기준으로 직각을 이루도록 구비되어 상향 단락류의 형성을 방지한다.
상기 (B) 단계 이후, (F) 상기 침전부상조에서, 상기 다수의 경사판들에 포함되는 차단부들 중 상기 침전부상조의 바닥을 기준으로 직각을 이루도록 구비되되 일직선상에 구비되는 측면 차단부들에 의해 측면 단락류가 형성되는 것을 방지하는 단계;를 더 포함한다.
본 발명에 따르면 경사판 하부에서 상부로 유동하거나 측부로 유동하는 미처리수의 발생을 최소화하여 슬러지의 부상을 방지하고 정화 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 발명에 따르면 경사판 모듈들을 조합하여 경사판의 설치 및 관리를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 경사판의 플록이 침전되는 침전부와 미처리수의 이탈을 차단하는 차단부를 구비하고, 이 중 일부 차단부를 경사판 모듈의 상부와 측부에 위치하도록 구비함으로써 상향 단락류 또는 측부 단락류의 형성을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(100)를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(100) 내부에서 미처리수의 전체 유동을 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)을 도시한 사시도,
도 4는 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340) 중 제1 내지 제4프레임 모듈들(311, 321, 331, 341)을 자세히 도시한 사시도,
도 5는 제1경사판(312)의 사시도,
도 6은 제1경사판 모듈(310)의 정면도와 제2경사판 모듈(320)의 정면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(700)를 도시한 도면, 그리고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(100)의 침전부상 처리방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(100) 내부에서 미처리수의 전체 유동을 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)을 도시한 사시도,
도 4는 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340) 중 제1 내지 제4프레임 모듈들(311, 321, 331, 341)을 자세히 도시한 사시도,
도 5는 제1경사판(312)의 사시도,
도 6은 제1경사판 모듈(310)의 정면도와 제2경사판 모듈(320)의 정면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(700)를 도시한 도면, 그리고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(100)의 침전부상 처리방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전조 및 이를 이용한 수처리 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부된 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(100)를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(100)는 유입구(110), 하나 이상의 혼화조(120), 하나 이상의 응집조(130), 유입부(140), 침전부상조(150), 호퍼(160) 및 처리수조(170)를 포함할 수 있다.
유입구(110)를 통해 유입되는 미처리수(또는 하폐수)는 하나 이상의 혼화조(120)로 유입된다. 하나 이상의 혼화조(120)는 유입되는 미처리수와 응집제를 교반하여 혼화시킬 수 있다.
하나 이상의 응집조(130)는 혼화조(120)에서 응집제와 혼화된 미처리수를 교반하여 예정된 크기의 플록을 생성할 수 있다. 플록은 슬러지일 수 있다.
유입구의 일 예로 적용된 유입부(140)는 응집조(130)와 침전부상조(150)를 구분짓는 격벽(135)의 하부에 형성되며, 응집조(130)로부터 침전부상조(150)의 다수의 제1 내지 제4경사판들(312, 322, 332, 342) 사이로 미처리수가 유입되도록 할 수 있다. 침전부상조(150)는 유입부(140)를 통해 유입되는 미처리수가 다수의 경사판 모듈들(310~340)을 이용하여 침전 또는 부상되도록 유로를 형성할 수 있다. 미처리수는 다수의 제1 내지 제4경사판들(312, 322, 332, 342) 사이에 형성되는 유로에 의해 침전부상조(150)의 내벽 방향으로 이동한 후 부상할 수 있으며, 유로로 이동하는 동안 미처리수에 포함된 플록은 다수의 제1 내지 제4경사판들(312, 322, 332, 342)의 상부면에 침전될 수 있다. 상기 내벽은 수처리조(151) 중 부상기(152) 하단쪽에 위치하는 측벽일 수 있다.
침전부상조(150)는 예를 들어, 단일 반응조내에서 침전부상공정이 이뤄지도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(100) 내부에서 미처리수의 전체 유동을 보여주는 도면이다.
도 2에서 빨강색으로 표시된 부분은 상대적으로 유속이 빠른 미처리수이고, 파랑색은 상대적으로 유속이 느린 미처리수를 의미한다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 미처리수는 침전부상조(150)의 바닥과 내벽을 따라 이동하거나 다수의 제1 내지 제4경사판들(312, 322, 332, 342) 사이에 형성된 유로를 통해 이동한다. 이로써 미처리수에 포함된 플록이 다수의 제1 내지 제4경사판들(310~340)의 전면을 통수하면서 침강되어 슬러지로 쌓이는 효과가 높아진다.
다시 도 1을 참조하면, 침전부상조(150)는 응집조(130)로부터 유입부(140)를 통해 침전부상조(150)의 하단으로 유입되는 미처리수가 유로를 따라 이동하는 동안 미처리수에 포함된 플록을 침전시키는 침전영역과, 침전영역의 상부에 형성되고, 침전영역을 통과한 미처리수를 부상시켜 부상된 미처리수에 포함된 플록을 제거하는 부상영역을 포함할 수 있다.
이를 위하여, 침전부상조(150)는 수처리조(151), 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340), 부상기(152), 부상분리판(153), 플록 취합부(154) 및 배출부(155)를 포함할 수 있다.
수처리조(151)는 응집조(130)로부터 유입되는 미처리수를 공급받아 미처리수에 포함된 플록을 침전 또는 부상시킬 수 있다. 이를 위하여, 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)은 수처리조(151) 내에 구비되고, 각각 다수의 경사판들(312, 322, 332, 342)을 포함하여 유로를 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)을 도시한 사시도, 도 4는 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340) 중 제1 내지 제4프레임 모듈들(311, 321, 331, 341)을 자세히 도시한 사시도, 도 5는 제1경사판(312)의 사시도, 그리고, 도 6은 제1경사판 모듈(310)(우측)과 제2경사판 모듈(320)(좌측)의 정면도다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)은 각각 제1 내지 제4프레임 모듈들(311, 321, 331, 341)과 제1 내지 제4경사판들(312, 322, 332, 342)을 포함한다. 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)은 모두 동일한 구조와 기능을 가지고, 제1경사판 모듈(310)과 제3경사판 모듈(330) 및 제2경사판 모듈(320)과 제4경사판 모듈(340)은 서로 좌우 대칭의 형태를 가지며, 이하에서는 제1경사판 모듈(310)을 예로 들어 설명한다.
제1경사판 모듈(310)은 제1프레임 모듈(311)과 다수의 제1경사판들(312)을 포함한다.
제1프레임 모듈(311)은 다수의 프레임들(311a~311f)을 이용하여 육면체 형태로 구비된다.
다수의 프레임들(311a~311f)은 예를 들어 하부를 형성하는 하부 프레임(311a), 상부를 형성하는 상부 프레임(311b), 하부 프레임(311a)과 상부 프레임(311b)을 연결하는 제1 내지 제4수직 프레임들(311c~311f)일 수 있다. 이는 설명의 편의를 위해 구분한 것으로서 다른 형태로 구성이 가능하다.
다수의 제1경사판들(312)은 제1프레임 모듈(311) 내에 구비되고, 침전부(312a)와 차단부(312b)를 포함한다.
침전부(312a)는 미처리수가 수처리조(151) 내의 유로를 따라 내벽 방향으로 이동하는 동안 미처리수의 플록이 침전되도록 수처리조(151)의 바닥면을 기준으로 경사지게 구비될 수 있다.
차단부(312b)는 유로를 이탈하여 상향하는 미처리수가 부상영역으로 직접(즉, 부상기(152)가 위치한 공간을 통하지 않고) 이동하는 것을 차단하여 상향 단락류가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 단락류(短絡流)는 물을 수처리할 때, 물이 침전 시설에 유입되었다가 설계된 침전 시간 동안 머무르지 않고 빠른 속도로 유출부로 흘러 나가는 물의 흐름을 의미한다.
이를 위하여 침전부(312a)는 침전부상조(150) 또는 수처리조(151)의 바닥면을 기준으로 제1각도로 경사지도록 구비되고, 차단부(312b)는 침전부(312a)와 제2각도를 갖도록 침전부(312a)의 일단에서 꺾임 형태로 구비될 수 있다.
제1각도와 제2각도의 합은 90도를 갖도록 형성될 수 있으며, 제1각도는 일 예로 60도이고, 제2각도는 30도일 수 있으며, 이러한 각도는 유로를 이동하는 미처리수의 유속, 수처리조(151)의 단면적 등에 따라 변경가능하다.
또한, 차단부(312b)는 침전부상조(150) 또는 수처리조(151)의 바닥면과 직각을 이루도록 구비되어 상향 단락류의 형성을 방지할 수 있다.
또한, 다수의 제1경사판들(312)에 포함되는 차단부들 중 일부(이하, '측면 차단부들'이라 한다)(600)는 제1프레임 모듈(311)의 상부 모서리에서 하부 모서리로 이어지는 제1 내지 제4수직 프레임들(311c~311f)과 평행하도록 일직선상에 구비될 수 있다.
또한, 측면 차단부들(312b)은 최소 간격으로 이격되도록 구비되거나 간격이 발생하지 않도록 구비될 수도 있다.
또한, 측면 차단부들(600)은 예를 들어, 제1 및 제3수직 프레임들(311c, 311e) 사이에 구비되는 차단부들로서, 도 3 및 도 6에 도시된 것처럼 침전부상조(150)의 바닥면(또는, 하부 프레임(311a)의 바닥면)을 기준으로 직각을 이루도록 구비된다. 이로써, 미처리수가 유로를 따라 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)의 유로를 통해 이동하는 동안 측면으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
특히, 측면 차단부들(312b)이 수직으로 일직선상에 놓이도록 구비됨으로써 측면 차단부들(312b) 간의 간격을 최소화할 수 있으며 이로써 측면 이탈류가 발생하는 현상과 플록이 측면 차단부들(312b) 사이에 형성된 공간으로 이탈하는 현상을 최소화할 수 있다.
즉, 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)의 상단뿐만 아니라 측면에도 꺾쇠 형태의 차단부들을 형성함으로써 상향 단락류와 측면 단락류가 형성되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)은 2개씩 짝을 이루어 서로 대향하도록 구비되되 도 3 및 도 6에 도시된 것처럼 이격되도록 구비되어 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340) 사이에 플록 배출 공간(300)을 형성할 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2경사판 모듈들(310, 320)의 침전부들(312a, 322a)이 V 형태를 이루도록 서로 대향되게 구비되고, 제3 및 제4경사판 모듈들(330, 340)의 침전부들이 V 형태를 이루도록 서로 대향되게 구비될 수 있다. 이로써, 다수의 제1경사판들(312)의 침전부(312a)에 침전된 플록과 제2경사판들(322)의 침전부(322a)에 침전된 플록은 동일한 플록 배출 공간(300)으로 하향한다.
또한, 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)은 제1 및 제2고정 프레임들(180, 185)에 의해 연결 및 고정되어 플록 배출 공간(300)이 고정되도록 할 수 있다.
제1고정 프레임(180)은 제1 및 제2경사판 모듈들(310, 320)의 상부 프레임들에 걸칠 수 있는 형태이고, 제2고정 프레임(185)은 제3 및 제4경사판 모듈들(330, 340)의 상부 프레임들에 걸칠 수 있는 형태일 수 있다.
또한, 제1경사판 모듈(310)과 제3경사판 모듈(330)의 간격은 최대 0이 되도록 구비되고, 제2경사판 모듈(320)과 제4경사판 모듈(340)의 간격도 최대 0이 되도록 구비되어 유로 단락이 이뤄지지 않고 침전 효율이 높아지도록 할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 부상기(152)는 유로를 따라 내벽 방향으로 이동한 미처리수가 부상영역으로 부상하도록 공기가 용존된 물을 공급할 수 있다. 이를 위해 부상기(152)에는 다수의 천공들이 형성되고 다수의 천공들에 의해 발생하는 물 또는 버블 형태의 물에 의해 미처리수가 부상영역으로 부상한다.
부상분리판(153)은 부상기(152)가 배치되는 방향으로 상부에서 하부로 일정 기울기를 가지도록 형성되며, 이를 통해 수류의 사수역(Dead Space) 없이 침전공정과 부상분리공정이 구분되는 것이 가능하다. 이는, 도 2에 도시된 것처럼 부상분리판(153)에 의해 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)의 하부에는 순방향 수류가 형성되고 부상기(152) 하부에는 상향 수류가 형성되고 부상기(152)의 상부에는 소순환 수류가 형성되며, 수처리조(151)의 상부인 부상영역에는 역방향의 대순환 수류가 형성되기 때문이다.
플록 취합부(154)는 부상기(152)에 의해 부상한 미처리수에 포함된 플록이 취합되는 저장소이다. 부상한 플록은 스크래퍼(미도시)에 의해 제거되어 플록 취합부(154)로 이송된다.
배출부(155)는 부상영역에서 플록이 제거된 최종처리수를 처리수조(170)로 유출시킬 수 있다. 배출부(155)는 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)과 스크래퍼(미도시) 사이에 구비될 수 있으며, 다수의 천공들을 포함할 수 있다.
호퍼(160)는 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)의 플록 배출 공간(300)으로 하향하는 플록이 최종 침전되도록 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)의 하단에 구비된다.
상술한 본원발명의 실시 예에 의하면, 다수의 경사판 모듈들(310~340)은 적어도 두 개가 대향하면서 이격되도록 구비되어 플록이 호퍼(160)로 하향하도록 하는 경로, 즉, 플록 배출 공간(300)을 제공할 수 있다. 또한, 각 경사판은 침전부(312a)와, 침전부(312a)의 일단에서 꺾임 형태로 형성되는 차단부(312b)를 포함하고, 다수의 차단부들(312b) 중 일부는 상부 프레임(311b)에 맞닿고, 나머지 측면 차단부들(600)은 제1 내지 제4수직 프레임들(311c~311f) 중 적어도 두 개에 맞닿도록 구비되어 미처리수가 유로를 이탈하여 부상영역으로 직접 상향하거나 측면으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(700)를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(700)는 유입구(710), 하나 이상의 혼화조(720), 하나 이상의 응집조(730), 격벽(740), 침전부상조(750), 호퍼(760) 및 처리수조(770)를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 유입구(710), 하나 이상의 혼화조(720), 하나 이상의 응집조(730), 침전부상조(750), 호퍼(760) 및 처리수조(770)는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 유입구(110), 하나 이상의 혼화조(120), 하나 이상의 응집조(130), 침전부상조(150), 호퍼(160) 및 처리수조(170)와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
다만 도 7에 도시된 침전부상 처리장치(700)의 격벽(740)은 응집조(730)와 침전부상조(750) 사이에 형성되며, 격벽(740)의 일부 영역에는 유입부의 다른 실시 예로 적용된 다수의 천공들(741)이 일정 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 일부 영역은 격벽(740)의 하단부터 최대 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)의 높이까지 해당하는 영역일 수 있다.
응집조(730)에서 플록이 성장된 미처리수는 다수의 천공들(741)을 통해 침전부상조(750)로 유입된 후 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)에 의해 형성되는 유로를 통해 부상기(752)가 위치하는 내벽 방향으로 이동할 수 있다.
도 7에 도시된 것처럼 격벽(740)에 형성된 다수의 천공들(741)을 미처리수가 통과하면, 미처리수는 격벽(740)의 상단부터 하단에 일정하게 형성된 천공들(741)을 통과함으로써 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)에 의해 형성되는 유로로 골고루 유입되어 이동할 수 있다.
침전부상조(750)는 단일 반응조내에서 침전부상공정이 이뤄지도록 할 수 있으며, 응집조(730)로부터 다수의 천공들(741)을 통해 골고루 분산되어 유입되는 미처리수가 유로를 따라 이동하는 동안 미처리수에 포함된 플록을 침전시키는 침전영역과, 침전영역의 상부에 형성되고, 침전영역을 통과한 미처리수를 부상시켜 부상된 미처리수에 포함된 플록을 제거하는 부상영역을 포함할 수 있다.
이를 위하여, 침전부상조(750)는 수처리조(751), 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340), 부상기(752), 부상분리판(753), 플록 취합부(754) 및 배출부(755)를 포함하며, 이는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 침전부상조(150)와 동일하므로 설명은 생략한다.
상술한 본원발명의 다른 실시 예에 의하면, 격벽(740)의 천공들(741)을 통해 유입되는 미처리수는 다수의 경사판 모듈들(310~340)의 경사판들 사이에 형성되는 유로로 골고루 유입되어 이동하며, 다수의 경사판 모듈들(310~340)에 의해 표면부하율이 높아져 침전 성능을 향상시키고, 상향 또는 측면으로 미처리수가 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 7에는 유입구의 일례로서 유입부(140) 및 다수의 천공들(741)이 독립적으로 형성된 것을 일 예로 설명하고 있으나, 격벽(140 또는 740)에 유입부(140) 및 다수의 천공들(741)이 동시에 형성되어 미처리수가 침전부상조(150 또는 750)로 유입되도록 할 수도 있다. 이러한 경우, 유입부(140)의 상부에 다수의 천공들(741)이 최대 제1 내지 제4경사판 모듈들(310~340)의 높이까지 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치(100)의 침전부상 처리방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 응집조(130)에서, 수처리를 위해 유입되는 미처리수를 응집제로 화학처리하여 플록을 생성한다(S810). 생성된 플록을 포함하는 미처리수는 유입부(140)를 통해 침전부상조(150)로 이동한다.
침전부상조(150)에서, 다수의 경사판 모듈들(310~340)의 경사판들(312, 322, 332, 342)에 의해 제공되는 미처리수의 유로를 통해, 응집조(130)로부터 유입되는 미처리수가 순방향 이동할 수 있다(S820). S820단계에서, 미처리수는 격벽(135)의 하단에 형성되는 유입부(140) 또는 격벽(135)에 형성된 다수의 천공들(741)에 의해 침전부상조(150)로 유입될 수 있다.
S820단계에서 미처리수가 유로를 통해 이동하는 동안, 침전부상조(150)에서, 미처리수에 포함된 플록이 다수의 경사판들(312~342) 중 침전부에 침전될 수 있다(S830).
S840단계에서 유로를 이탈하여 상향하는 미처리수는 다수의 경사판들(312~342) 중 차단부에 의해 부상영역으로의 이동이 차단되어 상향 단락류의 형성이 방지될 수 있다(S840).
또한, S820단계에서 미처리수가 유로를 통해 이동하는 동안, 침전부상조(150)에서, 유로를 이탈하여 측면으로 이동하는 미처리수가 발생하며, 이 때 미처리수는 다수의 경사판 모듈들(310~340)의 측면에 구비되는 측면 차단부들(600)에 의해 차단되어 측면 단락류의 형성이 방지될 수 있다(S850).
S820단계 내지 S860단계에 의해 상향 단락류와 측면 단락류의 형성이 방지되면서 동시에 유로를 통해 침전영역을 통과한 미처리수는, 침전부상조(150)에서 부상기(152)에 의해 부상영역으로 부상하며, 부상된 미처리수에 포함된 플록은 제거되어 플록 취합부(154)로 취합될 수 있다(S860).
또한, S820단계 내지 S860단계에서 다수의 경사판들(312~342) 중 침전부에 침전된 플록 또는 유로로 이동하면서 스스로 제거되는 플록은 호퍼(160)로 하향하여 취합되고, 수처리된 최종처리수는 처리수조(170)로 배출될 수 있다(S870).
한편, 이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 침전부상 처리장치 110: 유입구
120: 혼화조 130: 응집조
140: 유입부 150: 침전부상조
151: 수처리조 152: 부상기
153: 부상분리판 154: 플록 취합부
155: 배출부 160: 호퍼
170: 처리수조
310, 320, 330, 340: 제1 내지 제4경사판 모듈들
311, 321, 331, 341: 제1 내지 제4프레임 모듈들
312, 322, 332, 342: 제1 내지 제4경사판들
312a, 322a: 침전부
312b, 322b: 차단부
120: 혼화조 130: 응집조
140: 유입부 150: 침전부상조
151: 수처리조 152: 부상기
153: 부상분리판 154: 플록 취합부
155: 배출부 160: 호퍼
170: 처리수조
310, 320, 330, 340: 제1 내지 제4경사판 모듈들
311, 321, 331, 341: 제1 내지 제4프레임 모듈들
312, 322, 332, 342: 제1 내지 제4경사판들
312a, 322a: 침전부
312b, 322b: 차단부
Claims (11)
- 수처리를 위해 유입구를 경유하여 유입되는 미처리수를 처리하여 플록을 생성하는 응집조;
다수의 경사판 모듈들에 의해 미처리수의 유로를 제공하고, 상기 응집조로부터 유입되는 미처리수가 유로를 따라 이동하는 동안 상기 미처리수에 포함된 플록을 침전시키는 침전영역과, 상기 침전영역의 상부에 형성되고, 상기 침전영역을 통과한 미처리수를 부상시켜 상기 부상된 미처리수에 포함된 플록을 제거하는 부상영역을 포함하는 침전부상조; 및
상기 응집조와 상기 침전부상조를 구분하는 격벽에 형성되어 상기 응집조로부터 상기 침전영역으로 미처리수가 유입되도록 하는 유입부;를 포함하고,
상기 침전부상조는,
상기 응집조로부터 유입되는 미처리수를 공급받아 플록을 침전 및 부상시키는 수처리조; 및
상기 수처리조 내에 구비되고, 각각 다수의 경사판들을 포함하여 상기 수처리조의 내벽과 함께 유로를 제공하는 다수의 경사판 모듈들;을 더 포함하고,
상기 다수의 경사판 모듈들 각각은,
하부 프레임, 상부 프레임, 하부 프레임과 상부 프레임을 연결하는 수직 프레임들을 포함하는 다수의 프레임들을 이용하여 육면체 형태로 구비되는 프레임 모듈;
상기 프레임 모듈 내에 구비되고, 상기 침전부와 차단부를 포함하는 다수의 경사판들;을 포함하고,
상기 침전부는 상기 침전부상조의 바닥을 기준으로 제1각도로 경사지도록 구비되고,
상기 차단부는 상기 침전부상조의 바닥을 기준으로 직각을 이루는 제2각도를 갖도록 상기 침전부의 일단에서 꺾임 형태로 구비되고,
제1각도와 제2각도의 합은 90도인 것을 특징으로 하며,
상기 다수의 경사판들에 포함되는 차단부들 중 일부(이하, '측면 차단부들'이라 한다)는 상기 프레임 모듈의 상부 모서리에서 하부 모서리로 이어지는 수직 프레임들과 평행하도록 일직선상에 구비되는 것을 특징으로 하며,
상기 다수의 경사판 모듈들은 2개씩 짝을 이루어 서로 대향하도록 구성하되 이격되도록 구비되어 상기 다수의 경사판 모듈들 사이에 플록 배출 공간을 형성하고,
상기 다수의 경사판들에 침전된 플록은 상기 플록 배출 공간으로 하향하는 것을 특징으로 하는 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 유입부는,
상기 응집조와 상기 침전부상조를 구분하는 격벽의 하부에 형성되어 상기 응집조로부터 상기 침전영역으로 미처리수가 유입되도록 하는 유입부 및 상기 격벽의 하단부터 상기 다수의 경사판들의 최대 높이 이하에 형성되는 다수의 천공들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치.
- 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리장치의 침전부상 처리방법에 있어서,
(A) 응집조에서, 수처리를 위해 유입되는 미처리수를 처리하여 플록을 생성하는 단계;
(B) 침전부상조에서, 다수의 경사판들에 의해 제공되는 미처리수의 유로를 통해 상기 응집조에서 유입되는 미처리수가 이동하는 단계;
(C) 상기 침전부상조에서, 상기 미처리수가 유로를 따라 이동하는 동안 상기 미처리수에 포함된 플록이 다수의 경사판들 중 침전부에 침전되는 단계;
(D) 상기 침전부상조에서, 상기 유로를 이탈하여 상향하는 미처리수가 부상영역으로 이동하는 것을 상기 다수의 경사판들 중 차단부로 차단하여 상향 단락류의 형성을 방지하는 단계; 및
(E) 상기 침전부상조에서, 침전영역을 통과한 미처리수를 부상영역으로 부상시켜 상기 부상된 미처리수에 포함된 플록을 제거하는 단계;
(F) 상기 침전부상조에서, 다수의 경사판들에 포함되는 차단부들 중 상기 침전부상조의 바닥을 기준으로 직각을 이루도록 구비되되 일직선상에 구비되는 측면 차단부들에 의해 측면 단락류의 형성이 방지되는 단계;를 포함하되
상기 다수의 경사판 모듈들 각각은,
하부 프레임, 상부 프레임, 하부 프레임과 상부 프레임을 연결하는 수직 프레임들을 포함하는 다수의 프레임들을 이용하여 육면체 형태로 구비되는 프레임 모듈;
상기 프레임 모듈 내에 구비되고, 상기 침전부와 차단부를 포함하는 다수의 경사판들;을 포함하고,
상기 침전부는 상기 침전부상조의 바닥을 기준으로 제1각도로 경사지도록 구비되고,
상기 차단부는 상기 침전부상조의 바닥을 기준으로 직각을 이루는 제2각도를 갖도록 상기 침전부의 일단에서 꺾임 형태로 구비되고,
제1각도와 제2각도의 합은 90도인 것을 특징으로 하며,
상기 다수의 경사판들에 포함되는 차단부들 중 일부(이하, '측면 차단부들'이라 한다)는 상기 프레임 모듈의 상부 모서리에서 하부 모서리로 이어지는 수직 프레임들과 평행하도록 일직선상에 구비되는 것을 특징으로 하며,
상기 다수의 경사판 모듈들은 2개씩 짝을 이루어 서로 대향하도록 구성하되 이격되도록 구비되어 상기 다수의 경사판 모듈들 사이에 플록 배출 공간을 형성하고,
상기 다수의 경사판들에 침전된 플록은 상기 플록 배출 공간으로 하향하는 것을 특징으로 하는 상향류 차단 경사판 모듈이 구비된 침전부상 처리방법.
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2021
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Patent Citations (1)
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