KR19990039362U - Aeration Wastewater Treatment System - Google Patents
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Abstract
본 고안은 처리대상 폐수가 수용된 폭기조의 수중에 설치되어 폐수에 산소를 공급하는 수중 폭기식 폐수처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an underwater aeration type wastewater treatment apparatus installed in the aeration tank containing the wastewater to be treated to supply oxygen to the wastewater.
본 고안의 폭기식 폐수처리 장치는 장치 본체(1)의 하부에 폭기조(12)의 외부로부터 공급되는 공기를 일차적으로 작은 기포로 분할시키는 산기로터(7)가 장착되고, 산기로터(7)의 상부에는 구동모터(4)에 의해 회전구동되며 산기로터(7)를 빠져나온 작은 기포를 더욱 미세하게 분쇄하는 유선형 블레이드(6a)를 구비한 임펠러(6)가 구비되며, 임펠러(6)의 상부에는 임펠러(6)를 통과한 미세기포가 함유된 강력한 교반수류를 방사상으로 토출하는 가이드 베인(2)이 구비되어 구성된 것으로, 이때 상기 산기로터(7)는 하부 주면에 다수의 통공(7a')이 구비된 하광상협형의 통체로 구성된 상부체(7a)와, 상부체(7a)의 하부에 결합되며 걸름망(7b')이 구비된 하부체(7b)로 이루어짐에 기술적 구성의 특징이 있다.The aeration type wastewater treatment apparatus of the present invention is equipped with an acid rotor (7) for dividing the air supplied from the outside of the aeration tank (12) into small bubbles at the lower part of the apparatus main body (1), The upper part is provided with an impeller 6 with a streamlined blade 6a which is driven by the drive motor 4 and crushes small bubbles that have exited the diffuser rotor 7 more finely, and the upper part of the impeller 6 is provided. The guide vane (2) for discharging radially strong stirring water stream containing the micro-bubbles passed through the impeller (6) is configured, wherein the diffuser rotor (7) is a plurality of through holes (7a ') in the lower main surface There is a technical feature of the configuration consisting of the upper body (7a) consisting of a cylindrical body of the lower light-sensitive image and the lower body (7b) coupled to the lower portion of the upper body (7a) and provided with a strainer (7b ').
본 고안의 장치는 폐수중으로 공급되는 공기를 미세한 기포 상태가 되도록 하여 폭기조 내부를 순환하도록 함으로써 기액접촉 면적이 확대되고 또한 접촉시간이 연장되어 폐수중으로 녹아들어가는 산소의 양이 증대되는 효과가 있다.The device of the present invention has the effect of increasing the amount of oxygen dissolved in the wastewater by expanding the gas-liquid contact area and extending the contact time by allowing the air supplied to the wastewater to be finely bubbled to circulate inside the aeration tank.
Description
본 고안은 산업폐수나 생활하수등을 처리하는데 사용되는 수중 폭기식 폐수처리 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 폭기조 외부로부터 유입되는 공기가 산기로터와 유선형 블레이드를 구비한 임펠러에 의해서 미세하게 분쇄되어 방사상으로 분산되도록 함으로써 산소용해율의 향상 및 교반력의 증대를 도모한 폭기식 폐수처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an underwater aeration type wastewater treatment apparatus used to treat industrial wastewater or domestic sewage, and more specifically, air flowing from the outside of the aeration tank is finely crushed by an impeller having an acid rotor and a streamlined blade and radially discharged. The present invention relates to an aeration type wastewater treatment apparatus which aims to improve oxygen dissolution rate and increase agitation power by being dispersed in a gas.
일반적으로, 각종 단위 공장이나 대단위 공업단지 또는 각종 오염물질을 포함하는 하수를 배출하는 인구 밀집지역에서는 배출되는 산업폐수나 생활하수등을 단지 내에서 또는 폐수종말 처리장에서 정화처리하고 있는 바, 이러한 폐수처리 시설에서는 대개 폐수가 다수의 처리조를 순차적으로 거치면서 오염물질의 제거 내지는 정화처리가 이루어 지도록 구성되는 데, 그러한 처리과정중의 하나로서 폭기조로 유입된 폐수는 폭기장치를 통하여 외부로부터 공급되는 공기와의 접촉을 통해서 용존산소량을 높이는 처리과정을 거치게 된다.Generally, industrial wastewater or domestic sewage discharged from various unit factories, large industrial complexes, or sewage areas containing various pollutants are purified in a complex or at a wastewater treatment plant. In a treatment facility, waste water is usually configured to sequentially remove or purify pollutants while passing through a plurality of treatment tanks. As one of such treatments, wastewater introduced into an aeration tank is supplied from the outside through an aeration device. Through contact with air, the dissolved oxygen is treated.
이때 사용되는 종래의 수중 폭기식 폐수처리장치에서는 폭기조 내부의 폐수중에 잠긴 상태로 설치되는 수중 폭기장치의 본체 내부로 폭기조 외부에 설치된 블로어에서 생성된 공기가 유입되고, 폭기장치로 유입된 공기는 교반 임펠러의 회전작동으로 그 상부의 방사상 베인으로 안내되어 배출되는 과정에서 폭기조 내의 폐수와 기액접촉을 함으로써 공기중의 산소가 폐수중에 녹아들어가도록 하는 시스템을 취하고 있다.In the conventional underwater aeration wastewater treatment apparatus used at this time, the air generated from the blower installed outside the aeration tank is introduced into the main body of the underwater aeration apparatus installed in a state of being submerged in the wastewater inside the aeration tank, the air introduced into the aeration device is stirred The rotating operation of the impeller is guided to the radial vane on the upper part and discharges the oxygen in the air into the waste water by making gas-liquid contact with the waste water in the aeration tank.
그러나, 종래의 상기 수중 폭기식 폐수처리 장치는 장치 본체의 하부로 공급되는 공기를 그 상부의 가이드 베인측으로 이송시키기 위한 임펠러가 원추형 블레이드로 구성되어 있음에 따라 수중에서의 구동시 부하(수중저항)가 커서 그만큼 전력소모가 많을 뿐 아니라 임펠러를 비롯한 동력전달 장치의 손상우려가 높다는 단점이 있다.However, according to the related art, the underwater aeration wastewater treatment apparatus has an impeller configured to have conical blades for conveying air supplied to the lower portion of the apparatus main body to the guide vane side of the upper portion thereof. It has a large power consumption, so it has a disadvantage of high damage to power transmission devices, including the impeller.
그리고, 종래의 폭기식 폐수처리 장치의 임펠러는 단순히 공기이송 파이프를 통해 공급되는 공기를 폐수와 함께 그 상부의 가이드 베인측으로 이동시키는 역할만을 할 뿐으로 가이드 베인을 통해서 배출되어 나오는 공기방울의 크기가 비교적 커서 공기방울과 폐수간의 접촉과정에서 폐수중으로 녹아들어가는 산소의 양이 많지 않다는 문제점과 함께 가이드 베인으로부터 배출된 수류가 수평방향으로 진행한 후 상부의 수면으로 향함에 따라 폭기조의 상층부에 위치하는 제한된 영역의 폐수만이 기액접촉이 이루어질 뿐이어서 단위 공기공급량에 대한 산소용해량이 낮다는 단점이 있다.In addition, the impeller of the conventional aeration wastewater treatment device merely serves to move the air supplied through the air transfer pipe to the guide vane side of the upper portion together with the wastewater, and the size of the air bubbles discharged through the guide vane is relatively large. Due to the problem that the amount of oxygen dissolved in the wastewater is not large in the process of contact between the air bubble and the wastewater, the restricted area located in the upper part of the aeration tank as the water flow discharged from the guide vanes proceeds horizontally and then goes to the surface of the upper water. Because only the wastewater of is made of gas-liquid contact, there is a disadvantage in that the oxygen dissolved amount per unit air supply amount is low.
본 고안은 상기 종래의 수중 접촉 폭기식 폐수처리 장치의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 공기유입관을 통하여 장치 본체의 하부에 장착된 산기로터측으로 공급되어 폐수와 함께 산기로터를 빠져나온 공기방울이 그 상부의 유선형 블레이드를 구비한 임펠러의 구동에 의해 미세한 기포로 분쇄되어 방사상 가이드 베인으로 향하도록 함으로써 공기방울의 표면적 증대를 통한 기액접촉면적의 확대 및 수중잔류시간 증대를 도모하여 보다 많은 양의 산소가 폐수중에 녹아들어갈 수 있도록 한 폭기식 폐수처리 장치를 제공함에 고안의 목적을 두고 있다.The present invention has been devised to solve all the problems of the conventional underwater contact aeration type wastewater treatment device, the air is supplied to the side of the acid rotor mounted on the lower portion of the apparatus body through the air inlet pipe and the air exiting the acid rotor together with the waste water The droplets are crushed into fine bubbles by the impeller with a streamlined blade at the top and directed toward the radial guide vanes, thereby increasing the gas-liquid contact area and increasing the underwater retention time by increasing the surface area of the air bubbles. It is an object of the present invention to provide an aeration type wastewater treatment device that allows oxygen to dissolve in the wastewater.
본 고안의 다른 목적은 폭기식 폐수처리 장치의 임펠러를 유선형 블레이드로 구성하여 그 구동시 부하량의 감소 및 회전교반력 증대를 도모함으로써 방사상 가이드 베인을 통해서 강력하게 배출되는 교반수류의 흐름이 폭기조의 전체 영역에 걸쳐 순환하는 대류 시스템을 형성하도록 하여 미세한 공기방울이 폐수중에 머무르는 시간을 연장시키는 한편 폐수중에 포함된 오니가 바닥으로 침전되는 현상을 방지할 수 있도록 한 폭기식 폐수처리 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to configure the impeller of the aeration wastewater treatment device with a streamlined blade to reduce the amount of load and increase the rotational stirring force during its operation, the flow of agitated water that is strongly discharged through the radial guide vanes to the entire aeration tank It is to provide an aeration type wastewater treatment apparatus that can form a convection system that circulates over the region to prolong the time that fine air bubbles stay in the wastewater, while preventing sludge contained in the wastewater from settling to the bottom.
본 고안의 장치에서 외부로부터 공급된 공기는 산기로터를 통과하는 과정에서 잘게 분할되는 일차적인 분쇄가 일어나게 되며, 산기로터를 통과한 공기방울은 다시 회전구동되는 임펠러의 유선형 블레이드를 통과하는 과정에서 더욱 미세하게 분쇄가 이루어 지도록 함에 기술적 특징이 있다.In the device of the present invention, the air supplied from the outside becomes the primary crushing which is finely divided in the process of passing through the acid rotor, and the air bubbles passing through the acid rotor are further in the process of passing through the streamlined blade of the impeller which is rotated again. There is a technical feature to make the fine grinding.
도1은 본 고안의 폭기식 폐수처리 장치의 구조를 보인 일부단면 정면도.1 is a partial cross-sectional front view showing the structure of the aeration wastewater treatment apparatus of the present invention.
도2는 본 고안 장치의 설치상태 및 교반수류 순환과정을 보인 폭기조에 대한 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of the aeration tank showing the installation state and the stirring water flow circulation process of the subject innovation device.
(( 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ))((Description of the code for the main part of the drawing))
1. 본체 2. 가이드 베인1. Body 2. Guide vane
4. 구동모터 5. 동력전달장치4. Drive motor 5. Power train
6. 임펠러 6a. 유선형 블레이드6. Impeller 6a. Streamlined blades
7. 산기로터 7a. 상부체7. Air rotor 7a. Upper body
7a'. 통공 7b. 하부체7a '. Through air 7b. Lower body
7b'. 걸름망 8. 공기유입관7b '. Strainer 8. Air inlet pipe
12. 폭기조12. Aeration tank
본 고안의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에따른 작용효과등에 관한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.Matters relating to the above object and technical configuration of the present invention and the resulting effects thereof will be clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
먼저, 도1은 본 고안의 일실시예 폭기식 폐수처리 장치의 전체구조를 보인 부분단면 정면도이다.First, Figure 1 is a partial cross-sectional front view showing the overall structure of an embodiment aeration type wastewater treatment apparatus of the present invention.
도시된 바와같이, 본 고안의 폭기식 폐수처리 장치는, 상부에 방사상 가이드 베인(2)이 구비된 본체(1)와, 본체(1)의 상면 플레이트(3) 중앙부에 장착되는 구동모터(4)와, 구동모터(4)의 모터축에 연결된 다수의 감속기어열로 구성된 동력전달 장치(5)와, 동력전달장치(5)로부터 동력을 전달받아 회전구동되는 임펠러(6)와, 임펠러(6)의 하부에 장착되는 산기로터(7)와, 산기로터(7)의 직하부에 단부가 위치하는 공기유입관(8) 및 본체(1)가 폭기조의 바닥에 직립된 상태를 유지하도록 하는 고정기둥(9)으로 이루어 진다.As shown, the aeration wastewater treatment apparatus of the present invention, the main body 1 is provided with a radial guide vane 2 at the top, and the drive motor 4 mounted to the center of the upper plate 3 of the main body 1 ), A power transmission device 5 composed of a plurality of reduction gear trains connected to the motor shaft of the drive motor 4, an impeller 6 that is rotated by receiving power from the power transmission device 5, and an impeller ( 6 and the air inlet pipe 8 and the main body 1 in which an end portion is positioned directly under the air rotor 7 and the main body 1 are kept upright on the bottom of the aeration tank. It consists of a fixed column (9).
이때, 상기 가이드 베인(2)은 안쪽을 향하여 하향경사면을 이루는 하부 플레이트(2a)와 상기 상면 플레이트(3) 및 이들 플레이트(2a)(3) 사이의 외측공간에 등간격으로 설치되는 다수개의 지지간(2b)으로 구성된다.At this time, the guide vanes (2) is a plurality of supports installed at equal intervals in the outer space between the lower plate (2a) and the upper plate (3) and these plates (2a, 3) forming a downward inclined surface toward the inside It consists of liver 2b.
그리고, 상기 동력전달장치(5)의 축보스(5a)에 결합되는 임펠러(6)는 다수개의 유선형 블레이드(6a)를 구비하며, 이때 유선형 블레이드(6a)는 그 단면이 회전방향의 전방측이 얇고 후방측으로 갈수록 그 두께가 두꺼워지는 형상으로서 마치 칼날과 같은 형태를 취하고 있다.In addition, the impeller 6 coupled to the shaft boss 5a of the power transmission device 5 has a plurality of streamlined blades 6a, wherein the streamlined blades 6a have a front end in the rotational direction thereof. Thinner and thicker toward the rear side, the shape is thicker like a blade.
한편, 상기 산기로터(7)는 하광상협형의 콘 형상으로 이루어 지고, 그 하부 둘레면에 다수의 통공(7a')이 형성된 상부체(7a)와, 상부체(7a)의 하부에 결합되며 걸름망(7b')이 구비된 하부체(7b)로 이루어져 있다.On the other hand, the diffuser rotor 7 is formed in the cone shape of the lower light image, and is coupled to the upper body (7a) formed with a plurality of through holes (7a ') in the lower peripheral surface, the lower portion of the upper body (7a) It consists of a lower body 7b provided with a strainer 7b '.
도1중에서 미설명 부호 10은 고정기둥(9)을 본체(1)와 결합시키기 위한 브래킷이다.In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a bracket for coupling the fixing column 9 to the main body 1.
다음, 도2는 본 고안 장치의 설치상태 및 교반수류의 순환과정을 보인 폭기조에 대한 단면도로서, 도시된 바와같이, 본 고안의 장치는 처리대상 폐수(11)가 채워진 폭기조(12) 내부의 수중 바닥면상에 설치됨에 있어, 상부가 폐수의 수면위로 돌출된 고정기둥(9)에 안내되어 외부로부터의 동력케이블(13)이 수중의 구동모터(4)로 연결되고, 폭기조(12)의 수중에 설치된 장치 본체(1)의 하부에 일단부가 위치하는 공기유입관(8)의 타측단부는 폭기조(12)의 외부에 설치된 블로어(14)와 연결되는 구조를 취하고 있다. 도2에서 미설명 부호 15는 장치 본체(1)의 인양 또는 운반을 위한 행거이다.Next, Figure 2 is a cross-sectional view of the aeration tank showing the installation state of the device and the circulation of the stirring water flow, as shown, the device of the present invention is underwater in the aeration tank 12 filled with the wastewater 11 to be treated In the installation on the bottom surface, the upper part is guided to the fixed column 9 protruding above the water surface of the waste water, and the power cable 13 from the outside is connected to the driving motor 4 in the water, and in the water of the aeration tank 12. The other end of the air inlet pipe 8, one end of which is located below the installed apparatus main body 1, has a structure that is connected to the blower 14 provided outside the aeration tank 12. Reference numeral 15 in FIG. 2 denotes a hanger for lifting or carrying the apparatus main body 1.
이와같은 구조를 갖는 본 고안 폭기식 폐수처리장치의 동작과정을 도1 및 도2에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention aerated wastewater treatment apparatus having such a structure based on Figures 1 and 2 as follows.
먼저, 폭기조(12)의 외부에 설치된 블로어(14)에서 발생된 공기는 공기유입관(8)에 안내되어 폭기조(12)의 수중에 설치된 장치 본체(1)의 하부로 공급되고, 장치 본체(1)의 하부로 공급된 공기는 그 상부에 위치하고 있는 산기로터(7)의 내부로 빨려들어가서 산기로터(7)의 상부체(7a) 주면에 형성된 통공(7a')을 빠져나오게 된다. 이때, 상기 산기로터(7)를 통과하는 공기는 주위의 폐수와 함께 유동을 하게 되는 데, 산기로터(7)를 통과하는 폐수중에 포함된 이물질은 하부체(7b)상에 구비된 걸름망(7b')에 의해서 제거되어 진다. 그리고, 상기 산기로터(7)를 통과한 공기방울은 통공(7a')을 통과하는 과정에서 그 크기가 상당히 줄어들게 된다.First, the air generated by the blower 14 installed outside the aeration tank 12 is guided to the air inlet pipe 8 and supplied to the lower part of the apparatus main body 1 installed in the water of the aeration tank 12, and the apparatus main body ( The air supplied to the lower part of 1) is sucked into the inside of the mountain rotor 7 located at the upper part thereof and exits the through hole 7a 'formed on the main surface of the upper body 7a of the mountain rotor 7. At this time, the air passing through the acid rotor 7 flows together with the surrounding wastewater, and foreign matter contained in the wastewater passing through the acid rotor 7 is trapped 7b provided on the lower body 7b. Removed by '). In addition, the size of the air bubbles passing through the diffuser rotor 7 is significantly reduced in the course of passing through the through hole 7a '.
이어서, 상기 산기로터(7)를 통과하면서 잘게 분할된 공기방울은 그 위에 설치되어 회전하는 임펠러(6)를 통과하면서 더욱 미세하게 분쇄되어 진다. 즉, 상기 임펠러(6)의 유선형 블레이드(6a)에 부딧히는 공기방울은 마치 칼날과 같은 블레이드의 전면과의 접촉과정에서 잘게 부수어지게 됨으로써 임펠러(6)를 통과한 공기방울은 미세한 기포 형태를 취하게 된다.Subsequently, the finely divided air bubbles passing through the diffuser rotor 7 are more finely crushed while passing through the rotating impeller 6 installed thereon. In other words, the air bubbles buried in the streamlined blade 6a of the impeller 6 are crushed finely during contact with the front surface of the blade like a blade, so that the air bubbles passing through the impeller 6 have a fine bubble shape. Get drunk.
다음, 이와같이 임펠러(6)를 통과한 미세한 기포는 그 상부의 가이드 베인(2)으로 안내되어 장치 본체(1)를 중심으로 방사상으로 토출되어 진다. 도1에서 화살표는 공기방울의 흐름을 나타내고 있다.Next, the fine bubbles passing through the impeller 6 are guided to the guide vanes 2 on the upper side thereof and are discharged radially around the apparatus main body 1. Arrows in FIG. 1 indicate the flow of air bubbles.
한편, 장치 본체(1)의 베인(2)을 통해 방사상으로 토출되는 미세한 기포를 포함하는 수류는 강력한 유속을 지니고 있음에 따라 도2에서와 같이 폭기조(12)의 측벽부를 향해 이동한 후 화살표로 표시한 바와같이 측벽면 및 바닥면을 타고 장치 본체(1)의 하부로 귀환하는 순환수류를 구성하게 된다. 다시말하면, 장치 본체(1)로부터 강력한 힘으로 배출되어진 미세기포 함유 폐수는 폭기조(12)의 전체 영역을 순환하게 됨으로써 결과적으로 폭기조(12) 내부의 거의 모든 폐수는 미세기포와 접촉을 이루게 된다.On the other hand, the water flow including the fine bubbles discharged radially through the vanes 2 of the apparatus main body 1 has a strong flow rate and moves toward the side wall of the aeration tank 12 as shown in FIG. As shown in the figure, the circulating water flows back to the lower part of the apparatus main body 1 on the side wall and the bottom surface. In other words, the microbubble-containing wastewater discharged from the apparatus main body 1 with a strong force circulates through the entire area of the aeration tank 12, and as a result, almost all the wastewater inside the aeration tank 12 comes into contact with the microbubbles.
이상에서 살펴본 바와같이, 본 고안의 폭기식 폐수처리 장치에서는 장치 본체로 공급되는 공기를 산기로터(7)와 유선형 블레이드(6a)를 구비한 임펠러(6)에 의해서 미세한 기포로 변환시켜 폭기조(12) 내의 폐수중으로 토출하여 기액 접촉면의 확대 및 기포의 수중잔류 시간 증대를 꾀함으로써 폐수중에 산소가 녹아들어가는 양이 종래의 장치에 비해 월등히 증가되는 장점이 있다.As described above, in the aeration type wastewater treatment device of the present invention, the air supplied to the main body of the device is converted into fine bubbles by the impeller 6 having the air rotor 7 and the streamlined blade 6a, thereby aeration tank 12 The amount of oxygen dissolved in the wastewater is greatly increased compared to the conventional apparatus by discharging the wastewater into the wastewater and expanding the gas-liquid contact surface and increasing the water remaining time of the bubbles.
그리고, 본 고안의 폭기식 폐수처리 장치에서는 임펠러(6)가 유선형 블레이드(6a)로 형성되어 있음에 따라 종래의 원추형 블레이드에 비해 회전동작시 저항이 줄어들어 교반력이 증대됨에 따라 가이드 베인을 통해서 토출되는 순환수류의 대류작용으로 전체적인 산소용해 능력의 향상 및 폐수중에 포함된 오니의 침전방지 효과가 있음과 아울러 임펠러(6)를 포함한 동력전달장치(5)의 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, in the aeration type wastewater treatment device of the present invention, the impeller 6 is formed of a streamlined blade 6a, so that the resistance is reduced during rotational operation as compared with the conventional conical blade, and discharged through the guide vane as the stirring force is increased. The convection action of the circulating water flow improves the overall oxygen dissolving ability and prevents sedimentation of sludge contained in the wastewater, and also improves the durability of the power transmission device 5 including the impeller 6.
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