KR20000037345A - 미세기포를 이용한 고액 부상·분리방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미세기포를 이용한 고액 부상·분리방법 및 그 장치에 관한 것으로, 이온성 계면활성제를 이용한 미세기포를 형성시켜 계면상에 띠는 강한 전하로 인한 전기적 인력으로 기포와 고형물의 흡착효율을 높일 수 있도록 함으로써 고형물의 부상·분리가 용이하도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 기포발생수단으로 유입된 소정량의 처리수에 이온성 계면활성제를 첨가하여 계면에 강한 전하를 띠는 이온성 미세기포를 형성시키는 한편, 응집반응조에서 부상조로 유입되는 유입수에 이온성 미세기포를 유입시켜 이온성 미세기포의 전기적인 인력으로 고형물을 흡착시켜 부상조에서 부상·분리하여 제거하는 구성으로 이루어진다.
Description
본 발명은 폐수의 물리·화학적 처리시스템에 관한 것으로, 특히 이온성 미세기포를 이용하여 폐수 내의 고형물을 흡착·부상시켜 농축·제거하는 미세기포를 이용한 고액 부상·분리방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 급격한 경제발전 과정에서 환경보전에 대한 인식이 부족하였다는 것은 주지의 사실이다. 이처럼 환경보전에 대한 인식의 부족으로 인하여 수질은 그 오염의 정도가 매우 심각한 지경에 이르렀다. 특히, 산업폐수, 생활하수 및 축산폐수 등은 하천, 호소, 해안, 만 등의 수질을 오염시키는 원인이 되고 있다.
따라서, 호소, 내만 및 내해 등의 공용 수역과 도시 중소 하천의 오염 상태가 매우 두드러지게 나타나고 있으며, 이로 인하여 호소, 내만 및 내해 등의 총질소(N)와 총인(P)에 관련된 수질환경 기준인 COD(Chemical Oxygen Demand, 화학적 산소 요구량), BOD(Biochemical Oxygen Demand, 생물학적 산소 요구량)의 달성률은 매우 낮은 상태이다. 더욱이 하천, 호소 및 댐은 식수원인 경우가 많기 때문에 곰팡이 냄새, 여과장해 및 유독성 조류의 이상증식 등은 커다란 환경문제로 대두되고 있다.
특히, 전술한 바와 같은 산업폐수, 생활하수 및 축산폐수 등은 하천, 호소, 해안, 만 등의 수질을 오염시킴은 물론, 산업용수, 농업용수 및 주변의 상수원뿐만 아니라 지하수까지도 오염시키는 문제를 안고 있으며, 이러한 수질오염의 문제는 더 나아가 생태계 파괴는 물론 식수의 부족을 초래하는 문제를 낳게 되었다.
한편, 전술한 바와 같이 산업폐수, 생활하수 및 축산폐수로 인한 환경 및 수질이 심각한 사회문제로 대두되면서 이를 해결할 목적으로 하·폐수 처리시설, 오수 정화시설 및 대기오염 방지시설 등의 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.
전술한 연구 개발의 성과로써 폐수에 포함된 고형물을 부상시켜 제거하는 부상법이 이용되고 있는데, 전술한 부상법의 종래 기술로는 공기부상법(Air Flotation), 가압부상법(Dissolved Air Flotation), 진공부상법(Vacuum Flotation) 등이 있다.
전술한 공기부상법은 스컴(Scum, 폐수의 수면에 발생하는 부유물) 형성이 확실한 폐수 이외의 유지류나 일반적인 산업폐수에는 효과적이 못한 경우가 많은 문제가 있다.
한편, 가압부상법 및 진공부상법의 경우에는 대부분의 산업폐수에 이용되고 있으나, 이들은 유출수의 재순환시설 및 가압탱크가 반드시 필요하기 때문에 시설이 비대해지고 운전비용이 과도하게 소요되는 문제점이 있다.
특히, 가압부상법에서 기포는 액체의 표면장력을 변화시키지 못하고, 단지 노즐 통과시 압력 차이에 의한 에너지 발산으로 기포가 형성되기 때문에 기포 크기를 줄이는 데에는 한계가 있다.
전술한 바와 같이 종래의 폐수 처리시스템으로서의 공기부상법, 가압부상법, 진공부상법 등은 폐수에 포함된 고형물을 효과적으로 분리·제거할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 이온성 계면활성제를 이용한 미세기포를 형성시켜 계면상에 띠는 강한 전하로 인한 전기적 인력으로 기포와 고형물의 흡착효율을 높일 수 있도록 함으로써 고형물의 부상·분리가 용이하도록 한 미세기포를 이용한 고액 부상·분리방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 이온성 미세기포를 형성시키는 장치를 소형화하여 이동이 가능하게 할 뿐만 아니라 부상조와의 연결이 용이하도록 함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기포발생수단으로 유입된 소정량의 처리수에 이온성 계면활성제를 첨가하여 계면에 강한 전하를 띠는 이온성 미세기포를 형성시켜 응집반응조에서 부상조로 유입되는 유입수에 이온성 미세기포를 유입시킴으로써 이온성 미세기포의 전기적인 인력으로 폐수 내에 함유된 고형물을 흡착시켜 부상조에서 부상·분리하는 기술이다.
도 1 은 본 발명에 따른 고액 부상·분리장치를 보인 개략도.
도 2 는 본 발명에 따른 미세기포 발생장치를 보인 상세도.
도 3 은 본 발명에 따른 고액 부상·분리장치를 설명하기 위한 미세기포를 보인 상세도.
도 4 는 본 발명에 따른 고액 부상·분리장치를 설명하기 위한 미세기포와 고형물플록의 흡착된 상태의 개략도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10. 유입수관 20. 화학반응조
22. pH조정조 24. 응집반응조
30. 부상조 40. 라인믹서
50. 슬러지 저장조 52. 처리수 저장조
60. 처리수 재순환 펌프 100. 미세기포 발생수단
110. 자기발생수단 120. 계면활성제 희석조
130. 계면활성제 저장조 140. 이젝터
150. 압축공기 공급기 160. 라인믹서
200. 이온성 미세기포 300. 고형물 플록
본 발명을 설명하기에 앞서 폐수에 함유된 고형물을 분리·제거하기 위한 방법으로서의 부상법에 대한 이론을 기술하면 다음과 같다. 먼저, 부상법이란 폐수속에 작은 기포를 주입시켜 밀도가 낮은 고형물이나 입자들을 작은 기포에 부착시켜 폐수 표면으로 상승된 입자들을 스키머(Skimmer)로 제거하는 공법이다. 즉, 침전과 반대로 물보다 가벼운 입자를 떠올려서 분리·제거하는 방법이다.
전술한 부상법은 앞에서도 기술한 바와 같이 단순부상법(Flotation), 공기부상법(Air Flotation), 가압공기부상법(Dissolved Air Flotation) 및 진공부상법(Vaccum Flotation) 등이 있으며, 이 중 단순부상법은 폐수의 현탁성 부유물의 비중이 1보다 작은 유기물, 기름류가 중력상으로 표면에 떠오르므로 이를 처리하는 방식이다.
공기부상법은 다공질의 산기관을 통해 압축공기를 배출하여 작은 기포를 형성하고, 형성된 기포가 상승하면서 입자를 흡착·분리하는 방식으로 폭기와 동일한 방식이다. 분리의 원리는 젖음, 흡착, 거품의 발생, 거품과 현탁성 부유물의 입자와의 접촉, 거품, 계면에서의 흡착과 이들이 관여하는 물리적, 화학적 요소가 조합되어 복잡한 현상으로 일어난다.
그러나, 전술한 공기부상법은 고농도 Grease를 포함한 폐수를 제외한 폐수에는 별로 효과가 없다.
가압부상법은 처리하려는 폐수를 밀폐한 용기에서 공기를 가압하여 폐수에 주입시키고, 대기압 상태에 있는 다른 폐수 처리조에 옮기면 가압하에서 녹는 과잉의 공기가 유리하면서 작은 기포방울이 상승하는 효과를 이용하는 방식이다. 이러한 방식은 소규모 시설에서는 전체 유량에 공기를 주입하여 30∼60psi인 가압탱크로 양수하여 수분동안 체류시킨 다음 부상조로 보내 처리한다. 한편, 대규모 시설에서는 유출수의 30∼50%를 반송시켜 공기로 과포화되도록 압력을 가한다.
그리고, 진공부상법은 폐수를 폭기시켜 대기압하에서 포화시킨 후 진공상태를 유지하고 있는 밀폐탱크에 보내면 압력강하로 인해 그만큼의 작은 기포가 형성되어 기포가 부유물에 엉겨 붙어 상승하는 현상을 이용한 것이다. 이러한 방식 역시 부상된 부유물은 스키머(Skimmer)로 제거하며, 가끔은 효율을 증대시키기 위해 부상조 앞에 화학 응집조를 설치하기도 한다.
한편, 본 발명의 목적을 달성하기 위해 구성되는 미세기포를 이용한 고액 부상·분리방법은 응집반응조, 부상조, 처리수 재순환 수단 및 기포발생수단을 구비하여 응집반응조를 거치면서 비대해진 고형물을 기포를 통해 흡착시켜 부상·분리한 후 제거하는 고액 부상·분리방법에 있어서, 기포발생수단으로 유입된 소정량의 처리수에 이온성 계면활성제를 첨가하여 계면에 강한 전하를 띠는 이온성 미세기포를 형성시키는 한편, 응집반응조에서 부상조로 유입되는 유입수에 이온성 미세기포를 유입시켜 이온성 미세기포의 전기적인 인력으로 고형물을 흡착시켜 부상조에서 부상·분리하여 제거하는 구성으로 이루어진다.
전술한 미세기포를 이용한 고액 부상·분리방법을 구체화시키기 위한 장치는 응집반응조, 부상조, 처리수 재순환 수단 및 기포발생수단을 구비하여 응집반응조를 거치면서 비대해진 고형물을 기포를 통해 흡착시켜 부상·분리한 후 제거하는 고액 부상·분리장치에 있어서, 기포발생수단은 처리수 재순환 수단에 의해 재순환되는 소정량의 처리수를 통과시켜 처리수의 표면장력을 감소시키는 자기발생수단, 자기발생수단에 의해 표면장력이 감소된 처리수를 소정량의 이온성 계면활성제와 희석시키는 계면활성제 희석조, 계면활성제 희석조에 공급할 이온성 계면활성제를 저장하는 계면활성제 저장조, 계면활성제 저장조에 저장된 이온성 계면활성제를 계면활성제 희석조에 공급하는 계면활성제 공급펌프, 계면활성제 희석조에서 희석된 계면활성제 희석수를 이송시키는 희석수 이송펌프, 희석수 이송펌프에 의해 이송된 계면활성제 희석수와 공기를 혼합시키는 이젝터, 이젝터에 압축공기를 공급하는 압축공기 공급수단 및 이젝터에 의해 공기가 혼합된 계면활성제 희석수를 통과시켜 계면에 강한 전하를 띤 미세한 크기의 이온성 기포를 형성시키는 라인믹서를 포함하여 이루어진다.
즉, 유입수관을 통하여 유입된 폐수 중의 고형물은 화학반응조와 응집반응조를 거치면서 거대화되고, 별도의 과정을 통해 만들어진 이온성 미세기포와 전기적인 인력으로 흡착된 후 부상조에서 부상 제거된다.
이온성 계면활성제가 소량 첨가된 재순환수는 이젝터내에서 공기와 혼합되어 라인믹서를 통과하면서 압력의 급감으로 인한 에너지 발산으로 이온성 기포가 형성되고, 이 이온성 기포는 라인믹서 내에 충전된 모듈에 의하여 직경 25-50㎛의 미세한 크기로 쪼개진다.
한편, 전술한 이온성 미세기포는 첨가된 이온성 계면활성제의 특성에 따라 기·액 계면에 전하를 띠게 되고, 고형물 플록은 응집반응에 사용된 화학약품과 고분자 응집제의 특성에 따라 전하를 띠게 된다. 따라서, 응집제 또는 계면활성제를 적절히 선정함으로써 미세기포와 고형물 플록이 서로 반대되는 전하룰 가지게 하여 이들간에 전기적 인력으로 인한 부착력을 강화하여 부상·제거 효과를 극대화 할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시 예에 따른 미세기포를 이용한 고액 부상·분리방법 및 그 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 고액 부상·분리장치를 보인 개략도, 도 2 는 본 발명에 따른 미세기포 발생장치를 보인 상세도, 도 3 은 본 발명에 따른 고액 부상·분리장치를 설명하기 위한 미세기포를 보인 상세도, 도 4 는 본 발명에 따른 고액 부상·분리장치를 설명하기 위한 미세기포와 고형물플록의 흡착된 상태의 개략도이다.
도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 미세기포를 발생시키는 미세기포 발생수단(100)은 자기발생수단(110), 계면활성제 희석조(120), 계면활성제 저장조(130), 계면활성제 공급펌프(132), 희석수 이송펌프(134), 이젝터(140), 압축공기 공급기(150) 및 라인믹서(160)를 포함하여 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 미세기포 발생수단(100)은 계면상에 강한 전하를 띠는 이온성 미세기포(200)를 형성하여 화학반응조(20)와 응집반응조(24)를 거치면서 거대화된 고형물 플록(300)을 이온성 미세기포(200)와 전기적인 인력에 의해 흡착된 후 부상조(30)에서 부상시키게 된다.
본 발명에 따른 구성을 보다 상세히 설명하면, 먼저 자기발생수단(110)은 처리수의 표면장력을 감소시키는 장치로, 처리수 재순환 펌프(60)에 의해 재순환되는 소정량의 처리수를 이 자기발생수단(110)으로 통과시켜 처리수의 표면장력을 감소시키게 된다. 한편, 자기발생수단(110)을 통과한 처리수는 계면활성제 희석조(120)로 유입된다.
계면활성제 희석조(120)는 자기발생수단(110)을 통과한 처리수와 후술할 이온성 계면활성제를 일정 비율로 희석시키는 저장조이다. 이때, 처리수와 이온성 계면활성제의 희석비율은 2,000:1∼3,000:1의 비율로 희석시킨다.
계면활성제 저장조(130)는 계면활성제 희석조(120)에 저장된 처리수를 희석시킬 이온성 계면활성제를 저장하는 저장조로, 이온성 계면활성제는 계면활성제 저장조(130)로부터 계면활성제 공급펌프(132)를 통해 계면활성제 희석조(120)로 소정량 이송되어 자기발생수단(110)을 거친 처리수와 희석된다.
희석수 이송펌프(134)는 계면활성제 희석조(120)에서 희석된 이온성 계면활성제와 처리수의 희석수를 이젝터(140)로 이송시키는 펌프이다.
이젝터(140)는 희석수 이송펌프(134)에 의해 이송된 희석수와 압축공기를 혼합시키는 것으로, 압축공기는 압축공기 공급기(150)에 의해 공급된다. 전술한 압축공기 공급기(150)로는 컴프레서(Compressor) 등이 있을 수 있다.
라인믹서(160)는 이젝터(140)에 의해 공기가 혼합된 계면활성제 희석수를 통과시켜 계면에 강한 전하를 띤 미세한 크기의 이온성 기포를 형성시키는 장치로, 이 라인믹서(160) 내부에는 이젝터(140)를 통과하면서 형성된 이온성 기포를 미세하게 쪼개주는 미세한 그물망 형태의 모듈이나 철수세미(Steel Wool) 형태 등의 충전모듈(162)이 채워져 있다.
전술한 바와 같이 라인믹서(160)를 통과하면서 형성된 이온성 미세기포(200)는 미세기포 이송관(136)을 통해 부상조(30) 하부에 구비된 유입수관(12)으로 유입되어 유입수관(12)의 일측에 설치된 라인믹서(40)에서 폐수와 혼합된다.
본 발명에 따른 이온성 기포를 이용한 고액 부상·분리장치의 작용은 다음의 설명에서와 같다. 즉, 유입수관(10)을 통하여 유입된 폐수 중의 고형물은 1차로 화학반응조(20)에서 철염이나 황산알루미늄 등과 같은 응집제와 반응하여 고형물 플록(300, 도 4 참조)을 형성한 후, pH조정조(22)에서 고분자 응집제와의 응집반응이 원활히 일어나도록 pH조절용 약품을 첨가한다.
응집반응조(24)에서는 이온성 고분자 응집제를 첨가하여 전하를 띠는 거대화된 고형물 플럭(300)을 부상조(30) 하부의 유입수관(12)을 통하여 상향류로 유입시키는데, 미리 만들어진 이온성 미세기포(200)와 부상조(30) 하부의 유입수관(12)에 구비된 라인믹서(40)에서 혼합시켜 부상조(30)에서 부상·제거한다.
한편, 처리수 저장조(52)에 저장된 처리수 중의 일부는 기포를 만들기 위하여 재순환 되는데, 이 처리수는 처리수 재순환관(16)을 통해서 처리수 재순환 펌프(60)에 의해 이송되어 미세기포 발생수단(100)의 자기발생수단(110)를 통과하게 된다. 이때, 자기발생수단(110)에 의해 발생된 자기장은 물분자간의 인력을 감소시켜 표면장력이 감소한 미세한 기포가 쉽게 형성되도록 한다.
자기발생수단(110)에 통과한 처리수는 계면활성제 희석조(120)로 유입되어 계면활성제 저장조(130)로부터 계면활성제 공급펌프(132)에 의해 소량의 이온성 계면활성제와 2,000:1∼3,000:1의 희석비율로 희석된다. 이처럼 처리수에 소량의 계면활성제를 첨가함으로써 기포의 형성을 촉진시키는 동시에 이온성 미세기포(200)의 기·액 계면에 고형물 플록(300)과 반대의 전하를 띨 수 있도록 한다.
처리수와 이온성 계면활성제의 희석물인 계면활성제 희석수는 희석수 이송펌프(134)에 의해 이송되어 이젝터(140) 및 라인믹서(160)를 통과하게 되는데, 이 계면활성제 희석수는 이젝터(140) 내에서 압축공기 공급기(150)에 의해 공급된 공기와 혼합되고, 다시 라인믹서(160)를 통과하면서 직경 25∼50㎛의 미세한 기포(200)로 형성된다. 이때, 전술한 라인믹서(160)의 내부는 미세한 그물망 형태의 모듈이나 철수세미(Steel Wool) 형태 등의 충전모듈(162)로 충전되는데, 충전모듈(162)을 통과시 기포는 전단응력에 의하여 점점 쪼개져서 미세한 기포가 만들어진다.
전술한 바와 같이 이온성 계면활성제를 이용한 미세기포(200)는 고형물 플록(300)의 제거시 계면에 동일 전하를 띠는 이온성 미세기포(200)는 서로간의 반발력으로 이온성 미세기포(200) 끼리 합쳐지는 것이 억제되어 형성 초기의 미세한 크기를 유지할 수 있는 높은 안정성을 가지며, 계면상에 띠는 전하로 인한 전기적 인력으로 기포와 고형물의 흡착효율을 높일 수 있다.
라인믹서(160)를 통과하면서 형성된 이온성 미세기포(200)는 미세기포 이송관(136)을 통해 부상조(30) 하부에 구비된 유입수관(12)으로 유입되어 유입수관(12)의 일측에 설치된 라인믹서(40)에서 폐수와 혼합된다. 이때, 고형물 플럭(300)과 이온성 미세기포(200) 간의 전기적인 인력으로 강한 흡착이 일어나게 되며, 이온성 미세기포(200)가 흡착된 고형물 플록(300) 즉, 슬러지는 부상조(30)의 내부로 유입되어 빠른 속도로 부상되고, 부상된 슬러지는 부상조(30)에 설치된 스키머(32)에 의해 제거된다.
한편, 스키머(32)에 의해 제거된 슬러지는 슬러지 저장조(50)로 보내지고, 처리수는 처리수 저장조(52)를 거쳐 처리수 유출관(14)을 통해 방류수계로 방류되거나 후속 처리시설로 보내지게 된다. 경우에 따라 폐수의 용존 유기물 제거효율을 높이기 위하여 처리수를 펜톤산화반응을 거쳐 전술한 처리과정을 반복할 수 있다.
다음의 실시예 1 은 주정공장에서 발생하는 주정폐수 중 폭기조를 거친 폐수에 대하여 본 발명의 장치를 이용하여 처리한 결과이다. 이중 CODMn은 본 발명의 처리수를 다시 펜톤산화반응을 거치게 한 후 전술한 처리과정을 반복하여 처리한 결과이다.
[실시예 1]
| 유입수농도(mg/L) | 처리수농도(mg/L) | 처리효율(%) | |
| CODMn | 415∼670(509) | 43∼93(71) | 78.4∼90.4(86.1) |
| TSS | 147∼700(324) | 9.5∼29(19) | 88.4∼98.6(93.2) |
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 가압탱크가 필요없고 처리수 재순환관(16)을 통해 순환되는 처리수의 사용이 매우 적기 때문에 좁은 부지에서 적은 비용으로 매우 효과적으로 이용될 수 있다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 이온성 미세기포 형성시 소량의 처리수만을 사용하므로 처리수의 재순환이 필요치 않아 부상조의 용적을 최소화 할 수 있음은 물론, 재순환되는 소량의 처리수에 대한 가압탱크 및 가압시설이 불필요하여 고액 부상·분리장치를 단순화 할 수 있다. 따라서, 장치의 운전비용을 저감시킬 수 있는 효과가 발휘된다.
본 발명의 다른 효과는 고액 부상·분리장치에서 자기발생수단를 사용함으로써 계면활성제의 첨가량을 줄일 수 있음은 물론, 에너지의 사용을 줄일 수 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 고액 부상·분리장치에서 형성되는 이온성 미세기포는 넓은 표면적을 가지기 때문에 고농도의 고형물 유입부하에서 고액 분리효과를 크게 할 수 있으며, 용존고형물의 제거효율도 크게 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면 제거되는 슬러지는 고형물함량이 4∼5%로, 함수율이 적어 슬러지 처리비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 미세기포 발생수단의 소형패키지화가 가능하기 때문에 기존의 부상조와 용이하게 연결하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
Claims (4)
- 응집반응조, 부상조, 처리수 재순환 수단 및 기포발생수단을 구비하여 상기 응집반응조를 거치면서 비대해진 고형물을 기포를 통해 흡착시켜 부상·분리한 후 제거하는 고액 부상·분리방법에 있어서,상기 기포발생수단으로 유입된 소정량의 처리수에 이온성 계면활성제를 첨가하여 계면에 강한 전하를 띠는 이온성 미세기포를 형성시키는 한편, 상기 응집반응조에서 상기 부상조로 유입되는 유입수에 상기 이온성 미세기포를 유입시켜 상기 이온성 미세기포의 전기적인 인력으로 상기 고형물을 흡착시켜 상기 부상조에서 부상·분리하여 제거하는 미세기포를 이용한 고액 부상·분리방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기포발생수단으로 유입된 처리수와 이온성 계면활성제의 희석비율은 2,000:1∼3,000:1임을 특징으로 하는 미세기포를 이용한 고액 부상·분리방법.
- 응집반응조, 부상조, 처리수 재순환 수단 및 기포발생수단을 구비하여 상기 응집반응조를 거치면서 비대해진 고형물을 기포를 통해 흡착시켜 부상·분리한 후 제거하는 고액 부상·분리장치에 있어서,상기 기포발생수단은 상기 처리수 재순환 수단에 의해 채순환되는 소정량의 처리수를 통과시켜 상기 처리수의 표면장력을 감소시키는 자기발생수단;상기 자기발생수단에 의해 표면장력이 감소된 처리수를 소정량의 이온성 계면활성제와 희석시키는 계면활성제 희석조;상기 계면활성제 희석조에 공급할 이온성 계면활성제를 저장하는 계면활성제 저장조;상기 계면활성제 희석조에서 희석된 계면활성제 희석수를 이송시키는 희석수 이송펌프;상기 희석수 이송펌프에 의해 이송된 계면활성제 희석수와 공기를 혼합시키는 이젝터;상기 이젝터에 압축공기를 공급하는 압축공기 공급수단; 및상기 이젝터에 의해 공기가 혼합된 상기 계면활성제 희석수를 통과시켜 계면에 강한 전하를 띤 미세한 크기의 이온성 기포를 형성시키는 라인믹서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 미세기포를 이용한 고액 부상·분리장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 라인믹서의 내부에는 상기 이온성 기포를 미세한 크기의 기포로 쪼개주는 미세한 그물망 형태의 충전모듈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 미세기포를 이용한 고액 부상·분리장치.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100377020B1 (ko) * | 2000-05-09 | 2003-03-28 | 정해영 | 미세기포발생장치를 이용한 폐수처리시스템 및 폐수처리방법 |
| KR100427594B1 (ko) * | 2001-09-18 | 2004-04-30 | 정인 | 미세기포를 이용하여 하폐수에서 용존성 고형물과 부유성고형물을 동시에 제거하는 폐수처리 장치 및 방법 |
| KR100742509B1 (ko) | 2005-03-17 | 2007-07-24 | (주)수산이엔씨 | 계면활성제 미세기포를 이용한 하수 슬러지 상압부상 고농축 장치 |
| KR20100094204A (ko) * | 2009-02-18 | 2010-08-26 | 서울대학교산학협력단 | 대전된 미세기포를 이용한 수중 오염물 제거장치 |
| KR20150116511A (ko) * | 2014-04-07 | 2015-10-16 | 두산중공업 주식회사 | 용존공기부상법을 이용한 응집조 포함형 또는 제외형 수처리 장치 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0226689A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Mk Seiko Co Ltd | 汚水処理装置 |
| JPH03270780A (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-02 | Sumitomo Jukikai Envirotec Kk | 汚泥の常圧浮上法 |
| US5811013A (en) * | 1994-07-27 | 1998-09-22 | Fsk Inc. | Oil separating method |
| KR19990003208A (ko) * | 1997-06-25 | 1999-01-15 | 윤해용 | 슬러지 부상 방식의 폐수처리방법 |
| KR20000056761A (ko) * | 1999-02-25 | 2000-09-15 | 여운창 | 미세기포발생장치를 이용한 폐수처리시스템 및 폐수처리방법 |
-
2000
- 2000-04-19 KR KR1020000020595A patent/KR20000037345A/ko not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0226689A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Mk Seiko Co Ltd | 汚水処理装置 |
| JPH03270780A (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-02 | Sumitomo Jukikai Envirotec Kk | 汚泥の常圧浮上法 |
| US5811013A (en) * | 1994-07-27 | 1998-09-22 | Fsk Inc. | Oil separating method |
| KR19990003208A (ko) * | 1997-06-25 | 1999-01-15 | 윤해용 | 슬러지 부상 방식의 폐수처리방법 |
| KR20000056761A (ko) * | 1999-02-25 | 2000-09-15 | 여운창 | 미세기포발생장치를 이용한 폐수처리시스템 및 폐수처리방법 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100377020B1 (ko) * | 2000-05-09 | 2003-03-28 | 정해영 | 미세기포발생장치를 이용한 폐수처리시스템 및 폐수처리방법 |
| KR100427594B1 (ko) * | 2001-09-18 | 2004-04-30 | 정인 | 미세기포를 이용하여 하폐수에서 용존성 고형물과 부유성고형물을 동시에 제거하는 폐수처리 장치 및 방법 |
| KR100742509B1 (ko) | 2005-03-17 | 2007-07-24 | (주)수산이엔씨 | 계면활성제 미세기포를 이용한 하수 슬러지 상압부상 고농축 장치 |
| KR20100094204A (ko) * | 2009-02-18 | 2010-08-26 | 서울대학교산학협력단 | 대전된 미세기포를 이용한 수중 오염물 제거장치 |
| KR20150116511A (ko) * | 2014-04-07 | 2015-10-16 | 두산중공업 주식회사 | 용존공기부상법을 이용한 응집조 포함형 또는 제외형 수처리 장치 |
| US9839918B2 (en) | 2014-04-07 | 2017-12-12 | Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. | Flocculation basin inclusion or exclusion type water treatment apparatus using dissolved air flotation |
| US10518274B2 (en) | 2014-04-07 | 2019-12-31 | DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD | Flocculation basin inclusion or exclusion type water treatment apparatus using dissolved air flotation |
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