KR20000012668A - 폐수처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 산업장이나 축산농가등에서 유출되는 폐수처리, 특히 불순물(중금속)이나 축분등의 슬러지가 많은 폐수처리를 위한 캐비닛형의 폐수처리시스템을 제공함에 의해 달성되게 되는데, 원수조에서 유입된 폐수로부터 고체와 액체를 분리하기 위한 고액분리조; 상기 고액분리조에서 유입된 폐수에 전류를 부과하여 폐수내의 불순물을 응집시키기 위해 전극판이 구비되는 수실을 갖고, 상기 수실에 인접되게 환수실을 갖는 전기응집조; 각각 유입구와 유출구를 갖는 상,중,하부 체임버로 분리되는 사각추 형상의 저수용기, 상기 상부체임버에 설치되어 별도 투입되는 응집제로 폐수를 교반시키면서 응집시켜 응집된 불순물을 수면으로 부상시키는 교반수단, 상기 수면으로 부상된 불순물을 상기 상부체임버의 일측면에 구비된 부상슬러지 모집조로 거두어내기 위한 스크래퍼 및 일단부가 상기 상부체임버에 저수된 수면 하부에 위치되게 설치되고 타단부가 상기 하부체임버로 관출되어 연통시키되 관로상에 전자변이 구비된 취수관을 포함하고, 상기 중앙체임버와 상기 하부체임버를 구획하는 분리벽에 폐수를 유동시키기 위한 유동공이 형성된 것으로, 상기 전기응집조에서 유입된 폐수로부터 불순물을 분리하는 부상분리조; 상기 부상분리조에서 분리된 불순물을 수집하는 농축조; 상기 농축조에 수집된 불순물에서 수분을 분리하는 탈수조; 상기 고액분리조와 상기 전기응집조의 수실을 연결하는 제1연결관, 상기 전기응집조와 상기 부상분리조의 상부체임버를 연결하는 제2연결관, 상기 상부체임버의 침전슬러지를 상기 농축조로 배출하기 위해 연결되는 제3연결관, 상기 부상분리조의 중앙체임버에 집수된 폐수를 배출하는 제4연결관, 상기 부상분리조의 하부체임버와 상기 전기응집조의 환수실을 연결하는 제5연결관 및 상기 전기응집조의 환수실과 원수조를 연결하는 제6연결관을 포함하는 연결수단; 상기 연결수단의 상기 제1,2,3,4,5,6연결관에 각각 설치되는 제1,2,3,4,5,6펌프; 및 상기 전기응집조에 구비되는 전극판, 교반수단, 스크래퍼, 취수관, 탈수기 및 상기 제1,2,3,4,5,6펌프를 일정한 시간차를 갖고 제어하는 제어수단;을 포함하여서 일련의 연속공정으로 폐수를 효율적으로 처리시키고 관리성을 향상시키게 된다.

Description

폐수처리시스템{Waste water treating system}

본 발명은 각종 산업장이나 축산농가등에서 유출되는 폐수, 특히 불순물(중금속)이나 축분등의 슬러지가 많은 폐수 처리를 위한 캐비닛형 폐수처리장치에 관한 것으로, 특히 폐수처리효율을 높이고 관리성을 향상시킬 수 있도록 한 폐수처리시스템에 관한 것이다.

설치공간을 최소화하여 공업용 및 축산 농가 등에서 범용적으로 사용하는 캐비닛형 폐수처리기는 현재까지 여러가지가 개발되어 사용되고 있는데, 그러한 캐비닛형 폐수처리기는 주로 전기응집의 원리를 이용한 전해식 처리장치로서, 전기반응조에서 폐수속에 포함되어 있는 여러 형태의 불순물들을 응집하게 된다. 이때 응집은 작은 입자들을 보다 큰 입자들로 모으는 처리방법으로서, 전하를 인가함으로써 중금속, 유기물, 무기물등 폐수에 함유되어 있는 불순물(슬러지)들을 응집시키게 된다.

이렇게 1차응집을 이룬 폐수를 다음 공정인 부상분리조에서 응집제를 투입하여 교반과정을 이루면서 불순물의 재 응집과 동시에 불순물들을 수면상으로 부상시키고, 수면으로 부상된 불순물들을 스크래퍼에 의해 거두어 내어 목적하는 수처리를 이루게 된다.

그런데 이러한 부상분리조에서 큰 입자의 불순물 제거는 가능하였으나, 입자가 적은 불순물들은 처리수내에 포함되어 분리되지 않고 배출되는 문제가 있고, 이를 감안하여 처리수를 침전조 또는 여러 단계의 여과조를 거치게 한 후 방류시키게 되지만 이러한 불순물 제거방법에 의하면 캐비닛형의 폐수처리기의 이외의 침전조, 여과조등의 부대시설이 요구되어 시설비용이 증가되고 전체 구성설비들이 늘어나 범용성이 저조해지는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 전기응집조에 응집된 슬러지를 부상분리조 내에 부상과 침전을 이용한 불순물 제거 후 부상분리조내의 수표면 직하부 수위 즉, 불순물이 머무르지 않은 수위대에서 처리수의 배수가 이루도록하는 취수관을 갖으므로써, 폐수의 처리효율을 향상시킬 수 있는 폐수처리시스템을 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 각종 산업장이나 축산농가등에서 유출되는 폐수처리, 특히 불순물(중금속)이나 축분등의 슬러지가 많은 폐수처리를 위한 캐비닛형의 폐수처리시스템을 제공함에 의해 달성되게 되는데, 원수조에서 유입된 폐수로부터 고체와 액체를 분리하기 위한 고액분리조; 상기 고액분리조에서 유입된 폐수에 전류를 부과하여 폐수내의 불순물을 응집시키기 위해 전극판이 구비되는 수실을 갖고, 상기 수실에 인접되게 환수실을 갖는 전기응집조; 각각 유입구와 유출구를 갖는 상,중,하부 체임버로 분리되는 사각추 형상의 저수용기, 상기 상부체임버에 설치되어 별도 투입되는 응집제로 폐수를 교반시키면서 응집시켜 응집된 불순물을 수면으로 부상시키는 교반수단, 상기 수면으로 부상된 불순물을 상기 상부체임버의 일측면에 구비된 부상슬러지 모집조로 거두어내기 위한 스크래퍼 및 일단부가 상기 상부체임버에 저수된 수면 하부에 위치되게 설치되고 타단부가 상기 하부체임버로 관출되어 연통시키되 관로상에 전자변이 구비된 취수관을 포함하고, 상기 중앙체임버와 상기 하부체임버를 구획하는 분리벽에 폐수를 유동시키기 위한 유동공이 형성된 것으로, 상기 전기응집조에서 유입된 폐수로부터 불순물을 분리하는 부상분리조; 상기 부상분리조에서 분리된 불순물을 수집하는 농축조; 상기 농축조에 수집된 불순물에서 수분을 분리하는 탈수조; 상기 고액분리조와 상기 전기응집조의 수실을 연결하는 제1연결관, 상기 전기응집조와 상기 부상분리조의 상부체임버를 연결하는 제2연결관, 상기 상부체임버의 침전슬러지를 상기 농축조로 배출하기 위해 연결되는 제3연결관, 상기 부상분리조의 중앙체임버에 집수된 폐수를 배출하는 제4연결관, 상기 부상분리조의 하부체임버와 상기 전기응집조의 환수실을 연결하는 제5연결관 및 상기 전기응집조의 환수실과 원수조를 연결하는 제6연결관을 포함하는 연결수단; 상기 연결수단의 상기 제1,2,3,4,5,6연결관에 각각 설치되는 제1,2,3,4,5,6펌프; 및 상기 전기응집조에 구비되는 전극판, 교반수단, 스크래퍼, 취수관, 탈수기 및 상기 제1,2,3,4,5,6펌프를 일정한 시간차를 갖고 제어하는 제어수단;을 포함하여서 일련의 연속공정으로 폐수를 효율적으로 처리시키고 관리성을 향상시키게 된다.

도 1은 본 발명 폐수처리시스템의 전체적인 구성을 보여 주는 설명도,

도 2는 본 발명에 따른 전기응집조를 보인 상세 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 부상분리조를 보인 상세 단면도,

도 4는 본 발명의 부상분리조와 인접하는 구성요소와의 연결관계를 보인 사시도,

도 5는 본 발명의 전기적인 연결구성을 보인 블록회로도,

도 6은 본 발명의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10;고액분리조 20;전기응집조

30;부상분리조 39;마이컴

40;농축조50;탈수조

60;토양분리조

도 1은 본 발명에 따른 폐수처리시스템의 계통도를 도시한 것으로, 부호 10은 고액분리조, 20은 전기응집조, 30은 부상분리조, 40은 농축조, 50은 탈수조, 60은 토양분리조를 각각 도시하고 있다. 이들은 각각 연결관(71-76)에 의해 연결되어 폐수유동루프가 형성되어 있고, 이 연결루프에 의해 폐수를 각각의 구성요소들로 강제 유동시켜 정화함으로써 관계 법령에서 요구하는 방류수 수질조건을 만족시키게 된다. 더욱이 전기응집조(20)와 부상분리조(30)는 캐비넷에 집적화되어 운송 및 설치의 편리성을 제공하고 있다.

상기 고액분리조(10)는 산업장이나 축산농가 등에서 유출된 폐수를 원수조(9)로 집수하고 이 원수조(9)에서 유입된 폐원수에 포함된 고형물 즉, 막대기나 돌맹이 등과 같은 비교적 큰 입자나 불순물을 제거하는 것으로, 통상의 제거방법과 같이 스크린을 통과시킴으로써 폐원수로부터 고형물을 분리시킬 수 있다.

상기 전기응집조(20)는 잘 알려져 있는 바와 같이 고액분리조(10)에서 고형물이 분리된 폐수를 전기적인 방법에 의해 그 속에 함유된 불순물을 전기응집시키고자 하는 것으로, 유입된 폐수에 전류를 부과하여 폐수내의 부유입자, 에멀션된 입자, 불용성 입자들을 불안정화시킨다. 전기응집에 이해 불안정화된 불순물들은 가장 안정화된 상태로 가려고 하고, 따라서 이와 같은 안정화되려고 하는 상태에서는 평형상태에 있는 화합물(폐수 초기상태)보다 적은 콜로이드 입자 및 보다 적은 에멀션화된 입자를 포함하는 고체입자가 응결되어 보다 큰 입자로 만들어지게 되는 것이다. 폐수내에 함유된 이온(중금속)과 콜로이드(유기 및 무기물)는 동종의 전하로 하전되는데, 이런 불순물이 함유된 폐수에 반대 전하를 갖는 이온을 투입하면 불안정화되고, 이렇게 불안정화된 입자들은 응결되어 최종적으로 부상분리조(30)에서 침전이나 여과에 의해 제거될 수 있다.

전기응집은 이온과 입자의 전하를 중성화시킴으로써 오염물질이 침전된다. 여기서 전기응집처리율은 폐수 성상에 따라 달라질 수 있지만 그 처리율은 90%이상으로, 나머지 불순물은 부상분리조(30)에서 여과되어 기준수질 이하의 처리수로 바뀌게 되는 것이다.

도 2를 참조하면, 전기응집조(20)는 상부가 개방형으로 이루어지어 소정량의 폐수가 저수되는 수실(21)를 가지고 있고, 이 수실(21)의 상방에서 폐수가 제1연결관(71)을 통해 고액분리조(10)에서 유입된다. 수실(21)내부에는 그 바닥면에 적당한 높이로 돌출되게 설치되어 있는 단턱부에 얹혀져 설치되는 다수개의 전극판(22)이 설치되는데, 각각의 전극판의 간격은 처리해야 할 폐수의 성상에 따라 조절된다. 전극판의 갯수도 처리할 폐수의 양과 관련하여 정해진다. 전극판(22) 각각에 대응하여 전극접속판(23)이 설치되는데, 이 전극접속판(23)은 일정길이 연장되는 소폭의 판형으로 이루어져 전기응집조(20)의 운두 보다 다소 더 높게 연장되어서 그 상단부에서 전기적인 접속구조(24)를 갖게 구성하였다.

접속구조(24)는 일반적인 터미널을 이용하여 볼트결합에 의해 이루지게 하였다. 이렇게 전극접속판(23)을 응집조 상부로 끌어낸 것은 접속구조의 결속 및 해체작업을 응집조 외부에서 이루게 하여서 종래 좁은 간격으로 배치되는 전극판 사이사이에서 작업을 이루던 것에 비하여 그 작업성을 용이하게 한 것이다.

앞서 설명한 바와같이 전기응집은 그 응집효과가 탁월하며 광범위하다. 전기응집에 의해 일차적으로 처리된 폐수는 다음의 처리를 위해 제2연결관(72)를 통해 배출되어 부상분리조(30)로 유입된다.

또한 전기응집조(20)에는 전극판(22)이 구비된 수실(21)과 이 수실(21)과 격벽(25)에 의해 분리되어 인접하고 있는 환수실(26)을 구비하고 있다. 이 환수실(26)은 고액분리조(10)에서 수실(21)로 유입되는 폐수를 격벽(25)을 통해 오버플로우시켜 거품이나 부유물 저장하고, 동시에 부상분리조(30)에서 분리된 침전슬러지를 제5연결관(75)을 통해 수실(21)과 인접하고 있는 환수실(26)로 환수하여 함류시킨 후 제6연결관(76)을 통해 원수조(9)로 환수시켜 원폐수와 함께 전기응집조(20)의 수실로 유출시킴으로써 부유물의 분리효과를 높이도록 하고 있다.

부상분리조(30)는 전기응집조(20)에서 응집된 불순물과 함께 유입되는 폐수를 교반시켜 불순물을 수면으로 부상시키고, 수면으로 부상된 불순물을 수집함과 동시에 소정시간 정체시간을 갖고 불순물을 침전시킴으로써 물과 불순물을 분리하고, 불순물이 분리된 물(처리수)은 탈수조(50)나 또는 토양여과조(60)를 거친 후 방류하거나 또는 저장탱크에 저장되어 원하는 용도에 따라 재 사용된다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예 따른 부상분리조를 도시하고 있다. 도면을 참조하면, 부상분리조(30)는 대략 그 몸체가 사각추형상으로 이루어져 일정한 크기를 갖는 용기(31)를 포함한다. 이 용기(31)는 상,중,하부 체임버(32-34)로 구분되어 있고, 상부체임버(32)에는 전기응집조(20)의 출구로 부터 연장되며, 관로상에 제2펌프(72a)가 구비된 제2연결관(72)을 통해 상기 전기응집조(20)에서 일차적으로 응집 처리된 폐수가 유입된다.

상기 상부체임버(32)는 그 바닥면이 일정한 기울기로 경사진 경사면을 갖고, 이 경사면의 끝단부는 하방으로 함몰된 형태의 침전슬러지 모집조(32a)를 포함하며, 이곳에 모집된 슬러지는 관로상에 제3펌프(73a)가 구비된 제3연결관(73)을 통해 농축조(40)로 강제 펌핑에 의해 보내진다.

더욱이 실시예에서는 상부체임버(32)와 하부체임버(34)를 관로상에 전자변(32c)가 구비된 취수관(32b)을 개재하여 연통시키고 있으며, 하부체임버(34)는 중앙체임버(33)와 격실을 구분하기 위해 설치된 격판(34a)에 유동공(34b)을 형성하고, 이 유동공(34b)을 통해 상호 연통된 구조를 갖도록 하고 있다.

따라서 전기응집조(20)에서 유입된 폐수는 취수관(32b)을 통해 하부체임버(34)로 유동한 후 격판(34a)에 형성된 유동공(34b)을 통해 중앙체임버(33)로 유동하는 유동경로를 갖게 되며, 여기서 상부체임버(32)에서 부상 또는 침전되지 않고 수중에 함유된 부유물은 하부체임버(34)를 통과하여 중앙체임버(33)로 유동하는 과정에서 상기 하부체임버(34)에서 2차 분리된다. 그리고 중앙체임버(33)로 유입된 폐수는 관로상에 제4펌프(74a)가 구비된 제4연결관(74)을 통해 토양분리조(60)로 배출된다.

한편, 상부체임버(32)와 하부체임버(34)를 연통시키고 있는 취수관(32b)은 도 과 같이 용기(31) 외부로 관출되어 일측이 상부체임버(32)와 관통되어 있고, 타측이 하부체임버(34)와 관통되어 연결시키는 구조를 갖는다. 그리고 상기 하부체임버(34)는 측벽을 관통하여 설치된 제5연결관(75)을 통해 상기 전기응집조(20)의 환수실(21)과 연결되게 하고, 이 제5연결관(75)에 제5펌프(75a)를 설치함으로써 이곳에 침전된 슬러지를 강제로 펌핑하여 환수실(21)에 저장된 거품이나 부유물과 함께 원수조(9)로 환수시키도록 하고 있다.

또한 실시예에서는 상부체임버(32)의 외측면에 폐수면으로 부상된 부유물 내지 불순물을 거두어 저장하는 부상슬러지 모집조(32b)가 일체로 형성되어 있다. 이 부상슬러지 모집조(32b)는 상기 침전슬러지 모집조(32a)와 제3연결관(73)을 통해 농축조(40)와 연통되게 한 구조를 갖고, 상부체임버(32)에서 폐수로부터 분리된 부상슬러지와 침전슬러지를 함류시켜 관로에 설치된 제3펌프(73a)를 통해 농축조(40)로 펌핑시키게 된다.

여기서 제3연결관(73)은 3방향 관로를 갖는 것으로, 입구측 일단부가 부상슬러지 모집조(32b)의 하부와 관통되어 있고, 입구측 타단부가 용기(31)의 측벽에서 관통되어 침전슬러지 모집조(32a)와 연통되는 구조로 되어 있다.

더욱이 본 발명은 상기 상부체임버(32) 상방에 전기응집조(20)에서 유입된 폐수를 교반하여 불순물을 폐수면으로 부상시키기 위한 교반수단을 포함하고 있다.

이 교반수단은 상부체임버(32) 상방 적당한 위치에 교반모터(35)를 설치하고, 이 교반모터(35)의 회전축(35a)을 연장하여 그 끝단부에 교반날개(35b)를 설치하고 있다. 이 교반날개(35b)는 상기 상부체임버(32)의 바닥면으로부터 유격되어 설치되어 있다.

또한 상부체임버(32)에는 수면과 거의 일치되게 스크래퍼(36)를 설치하여 수면으로 부상된 불순물을 상기 부상슬러지 모집조(32b)로 수집하게 되며, 이 스크래퍼(36)는 용기(31) 일측벽에 설치된 스크래퍼모터(37)로부터 벨트에 의해 동력을 받아 구동된다.

도 5는 본 발명에 따른 폐수처리시스템을 일련의 연속성을 갖도록 제어하여 폐수를 유동시키는 전기적으로 연결된 블록회로도이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 상부체임버(32)의 내벽에 상호 위도차를 갖고 설치된 제1고수위센서(38a)와 제1저수위센서(38b)를 포함하고, 중앙체임버(33)에도 상호 위도차를 갖는 제2고수위센서(38c) 및 제2저수위센서(38d)를 각각 설치하여 마이컴(39)과 전기적으로 연결시키며, 마이컴(39)은 이들 검출신호를 입력으로 하여 시스템을 제어함으로써 폐수의 유동을 미리 설정된 프로그램에 따라 제어하게 된다.

여기서 제1고수위센서(38a)는 상기 부상슬러지 모집조(32b)의 입구와 거의 일치하는 위도를 갖고, 제1저수위센서(38b)는 상기 취수관(32b)의 출구보다 조금 높은 위치에 설치되며, 더욱이 상기 취수관(32b)의 출구는 상부체임버(32)의 바닥면으로부터 약간 상방에 위치되게 함으로써 바닥면에 침전된 슬러지가 휩쓸려 들어가지 않도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 제2저수위센서(38d)는 제3연결관(73)의 출구측 위치와 일치하거나 이보다 높은 위치에 설치하는 것은 당연할 것이다.

상기 농축조(40)는 부상분리조(30)를 통과하면서 폐수로부터 분리되어 수집된 불순물을 농축시키고, 상기 탈수조(50)는 농축된 불순물을 고속으로 회전시켜 원심력에 의해 불순물속에 포함된 폐수를 분리하게 되며, 상기 토양분리조(60)는 부상분리조(30)에서 유입된 폐수를 통과시켜 기준수질 이하로 낮추어 자연으로 방류하거나 도시되지 않은 저장탱크에 저장한 용도에 따라 재활용한다.

상기한 각 구성요소들은 연결시스템에 의해 각각 연결되는 연결루프를 형성하게 되고, 마이컴(39)에 내장된 프로그램에 의해 환수, 분리, 방류등의 과정을 거치는 폐수처리 싸이클을 이루게 된다.

이하, 상기한 구조 및 폐수유동 경로를 갖는 폐수처리시스템의 폐수처리과정을 도 6의 타이밍도를 참조하여 설명한다.

원수조(9)에서 고액분리조(10)로 유입된 폐수는 상기 고액분리조(10)에서 폐원수에 포함된 고형물 즉, 막대기나 돌맹이 등과 같은 비교적 큰 고형물이나 불순물이 제거된 후 제1연결관(71)을 통해 제1펌프(71a)의 펌핑력 의해 전기응집조(20)로 유입된다.

전기응집조(20)로 유입된 폐수는 전극판(22)에 가해지는 전하에 의해 불순물이 응집된 후 제2연결관(72)에 설치된 제2펌프(72a)의 구동에 의해 부상분리조(30)의 상부체임버(32)내로 유입되며, 이때 상부체임버(32) 내측면에 구비된 제1고수위센서(38a)에 의해 만수위가 감지되면 마이컴(39)에서 제2연결관(72)에 구비된 제2펌프(72a)를 정지시키고, 고액분리조(10)에서 전기응집조(20)로 제1연결관(71)에 구비된 제1펌프(71a)를 구동시켜 폐수를 유입시킨다. 이때 상부체임버(32)에 유입된 폐수면은 일측벽에 구비된 부상슬러지 모집조(32b)의 유입구(32c)와 거의 일치하는 수면을 유지하게 된다.

상부체임버(32)에 유입된 폐수가 만수위가 되면, 마이컴(39)의 제어신호에 의해 교반모터(35)가 구동되면서 교반날개(35b)를 회전시키게 되고, 이것에 의해 폐수가 별도 투입되는 응집제와 교반되면서 재 응집을 이루게 되며, 이러한 교반과정에서 응입제에 의해 입자가 커진 불순물들이 부상작용으로(수소가스등으로 인한 부상) 상부체임버(32)내에 저수되는 폐수의 수표면상으로 떠오르게 되며, 이후 일정 시간동안 폐수를 안정화 시킨다.

수면으로 떠오른 불순물들(가)은 상부체임버(32)의 상부측, 즉 폐수의 수표면에서 다소 떨어진 상부측에 설치한 스크래퍼모터(37)와 벨트로 연결된 스크래퍼(36)에 의해 상부체임버(32) 타측에 구비되어 있는 부상슬러지 모집조(32b)측으로 수면으로 부상된 불순물을 거두어낸다. 이러한 불순물의 제거방식은 종래와 동일하다 본 발명에서는 불순물을 스크래퍼(36)로 폐수의 수표면에서 제거한후 일정시간 이후, 즉 수면으로 부상하지 않고 수중에 머무르는 불순물이 바닥면으로 가라 앉는 휴식시간을 갖은 후 마이컴(39)의 제어신호에 의해 전자변(32c)가 열리며 불순물들이 머무를 확률이 가장 적은 수표면의 직하부 위치 수위대의 물을 상부체임버(32)내에 별도 설치한 취수관(32b)를 통하여 하부체임버(34)로 배출된다.

상부체임버(32)에서 하부체임버(34)로 배출되는 폐수의 수위가 상부체임버(32)의 하부 내측벽에 위치한 제1저수위센서(38b)에 감지되면, 마이컴(39)은 취수관(32b)의 전자변(32c)를 정지시키고, 상부체임버(32) 바닥면에 침전된 침전슬러지를 부상슬러지 모집조(32b)에 모집된 슬러지와 함께 제3펌프(73a)로 펌핑하여 농축조(40)로 유동시킨 후 다시 전기응집조(20)에서 응집된 폐수를 상부체임버(32)로 펌핑시켜 폐수를 저장한 다음 상술한 바와 같이 교반모터(35) 및 스크래퍼모터(37)를 구동시켜 이후의 과정을 반복한다.

한편, 하부체임버(34)로 유입된 폐수는 중앙체임버(33)와 하부체임버(34) 사이의 격벽(25)에 형성된 유동공(34b)을 통해 중앙체임버(33)로 유동하게 되고, 이러한 과정에서 하부체임버(34)로 유입된 폐수중에 포함된 불순물 즉, 상부체임버(32)에서 부상하거나 침전되지 않고 수중에 머무르는 불순물이 하부체임버(34)의 바닥면으로 적층되면서 분리된다.

하부체임버(34)를 경유하여 중앙체임버(33)로 유입된 폐수 내측벽 상부에 설치된 제2고수위센서(38c)에 의해 감지되면, 마이컴(39)은 제4연결관(74)에 설치된 제4펌프(74a)를 구동시켜 불순물이 분리된 비교적 깨끗한 처리수를 토양분리조(60)로 유출시켜 여기서 재차 관계법령에서 요구하는 수질기준으로 여과시킨 후 배출하거나 또는 도시되지 않은 저장용기에 저장하여 재활용한다.

이때 마이컴(39)에서는 중앙체임버(33)의 하부 내측벽에 구비된 제2저수위센서(38d)의 감지신호를 근거로 제4펌프(74a)를 정지시키고, 하부체임버(34) 바닥면에 적층된 불순물을 제5연결관(75)에 구비된 제5펌프(75a)를 구동시켜 일정량 전기응집조(20)의 환수실(22)로 펌핑시켜 수실(21)에서 오버플로우된 거품이나 부유물과 함께 제6연결관에 설치된 제6펌프(76a)를 구동시켜 원수조(9)로 환수시키게 되며, 이후 상부체임버(32)에서 불순물이 분리된 폐수를 취수관(32b)을 통해 하부체임버(34)로 유동시키는 싸이클을 연속적으로 행하게 된다.

한편, 상부체임버(32)에서 분리된 부상슬러지와 침전슬러지는 제3연결관(73)을 통해 농축조(40)로 제3펌프(73a)에 의해 강제 이송된 후 농축되며, 농축된 불순물은 탈수조(50)에 의해 처리수와 슬러지로 분리된 후 여기서 탈수된 처리수를 토양분리조(60)로 유동시키는 일련의 폐수처리 과정을 수행한다.

이상의 실시예를 통해 설명한 본 발명은 폐수속에 포함되어 있는 불순물의 분리작용이 우수하며 따라서, 불순물이 거의 제거된 처리수를 얻을 수 있고, 또 폐수처리시스템의 관리성을 향상시키는 이점이 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위내에서 변경이 가능할 것이다.

Claims (9)

1. 원수조에서 유입된 폐수로부터 고체와 액체를 분리하기 위한 고액분리조;

   상기 고액분리조에서 유입된 폐수에 전류를 부과하여 폐수내의 불순물을 응집시키기 위해 전극판이 구비되는 수실을 갖고, 상기 수실에 인접되어 상기 수실에서 오버플로우된 거품 및 부상분리조에서 모집된 침전슬러지를 환수하는 환수실을 갖는 전기응집조;

   각각 유입구와 유출구를 갖는 상,중,하부 체임버로 분리되는 사각추 형상의 저수용기, 상기 상부체임버에 설치되어 별도 투입되는 응집제로 폐수를 교반시키면서 응집시켜 응집된 불순물을 수면으로 부상시키는 교반수단, 상기 수면으로 부상된 불순물을 상기 상부체임버의 일측면에 구비된 부상슬러지 모집조로 거두어내기 위한 스크래퍼 및 일단부가 상기 상부체임버에 저수된 수면 하부에 위치되게 설치되고 타단부가 상기 하부체임버로 관출되어 연통시키되 관로상에 전자변이 구비된 취수관을 포함하고, 상기 중앙체임버와 상기 하부체임버를 구획하는 분리벽에 폐수를 유동시키기 위한 유동공이 형성된 것으로, 상기 전기응집조에서 유입된 폐수로부터 불순물을 분리하는 부상분리조;

   상기 부상분리조에서 분리된 불순물을 수집하는 농축조;

   상기 농축조에 수집된 불순물에서 수분을 분리하는 탈수조;

   상기 고액분리조와 상기 전기응집조의 수실을 연결하는 제1연결관, 상기 전기응집조와 상기 부상분리조의 상부체임버를 연결하는 제2연결관, 상기 상부체임버의 침전슬러지를 상기 농축조로 배출하기 위해 연결되는 제3연결관, 상기 부상분리조의 중앙체임버에 집수된 폐수를 배출하는 제4연결관, 상기 부상분리조의 하부체임버와 상기 전기응집조의 환수실을 연결하는 제5연결관 및 상기 전기응집조의 환수실과 원수조를 연결하는 제6연결관을 포함하는 연결수단;

   상기 연결수단의 상기 제1,2,3,4,5,6연결관에 각각 설치되는 제1,2,3,4,5,6펌프; 및

   상기 전기응집조에 구비되는 전극판, 교반수단, 스크래퍼, 전자변, 탈수기 및 상기 제1,2,3,4,5,6펌프를 일정한 시간차를 갖고 제어하는 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수처리 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어수단은

   상기 부상분리조의 상부체임버 내주벽에 위도차를 갖고 각각 설치되어 수위를 검출하는 제1고수위센서 및 제1저수위센서;

   상기 부상분리조의 중앙체임버 내주벽에 위도차를 갖고 각각 설치되어 수위를 검출하는 제2고수위센서 및 제2저수위센서; 및

   상기 제1,2고수위센서와 상기 제1,2저수위센서를 통해 검출된 신호를 근거로 미리 설정된 프로그램에 따라 상기 전극판, 교반수단, 스크래퍼, 취수관, 탈수기 및 제1,2,3,4,5,6펌프를 제어하기 위한 제어신호를 출력함으로써 폐수의 유출입을 일정한 시간차를 갖고 제어하는 마이컴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수처리 시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 상부체임버의 바닥면이 일정한 기울기를 갖는 경사면을 갖고, 상기 경사면 끝단부에 하방으로 만곡된 침전슬러지 모집조가 형성된 것을 특징으로 하는 폐수처리 시스템.
4. 제 3항에 있어서, 상기 침전슬러지 모집조와 상기 부상슬러지 모집조와 연통되어 하나의 펌프에 의해 슬러지들을 펌핑할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 폐수처리 시스템.
5. 제 1항에 있어서, 상기 전기응집조와 상기 부상분리조는 캐비닛에 수용되는 것을 특징으로 하는 폐수처리 시스템.
6. 원수조에서 유입된 폐수로부터 고형물을 분리하여 폐수만을 유출시키는 고형물 분리단계;

   상기 고형물 분리단계에서 분리된 폐수에 전하를 부여하여 폐수속에 함유된 분순물을 응집시키는 전기응집단계;

   상기 전기응집에 의해 불순물이 응집된 폐수로부터 불순물을 분리하여 비교적 깨끗한 처리수로 변환시키는 불순물 분리단계; 및

   상기 불순물 분리단계에서 분리되지 못하고 수중에 불순물이 함유된 처리수를 토양분리조를 통과시켜 여과한 후 방류하는 여과단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수처리 방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 전기응집단계는

   격벽을 사이에 두고 전극판이 구비된 수실과 환수실로 각각 구분된 전기응집조를 갖는 것으로, 상기 고형물이 제거된 폐수를 수실로 유입시켜 상기 격벽으로 오버플로우시킴으로써 부유물을 제거한 후 상기 부유물이 함유된 폐수를 원수조나 또는 고액분리조로 환수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수처리 방법.
8. 제 6항에 있어서, 상기 불순물 분리단계는

   유입된 폐수에 응집제를 투여하면서 교반시키는 단계;

   상기 응집제를 투여하여 교반시킨 후 폐수면으로 부상한 불순물을 거두어 내는 단계;

   부상한 불순물을 처리하고 일정시간 동안 폐수를 안정화시킨 후 바닥으로 침전한 불순물을 제거하는 단계; 및

   수면으로 부상된 불순물과 바닥으로 침전된 불순물이 제거된 폐수를 유동공이 구비된 격벽 하부로 유동시킨 후 수위의 변화에 의해 상기 유동공을 통해 상기 격벽 상부로 폐수가 유출되는 과정에서 상기 격벽에 의해 분순물의 유동이 차단되게 함으로써 수중에 함유된 불순물을 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수처리 방법.
9. 제 6항에 있어서, 상기 불순물 분리단계에서 분리된 불순물을 농축시킨 후 농축된 불순물을 탈수시켜 처리수를 분리하고, 탈수 처리된 처리수를 토양분리조를 통과시킴으로써 여과시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수처리 방법.