KR200223735Y1 - 혼화지임펠러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 혼화지 임펠러장치, 보다 상세하게는 정수장 혼화지의 약품혼화장치에 관한 것으로 혼화지 중앙에 설치되는 임펠러의 회전축(1)을 중심으로 회전 교반날개가 2단으로 구성되어 상부 교반날개의 사이에서는 하향류가 형성되며, 이때문에 상부의 원수가 하향수류를 따라 하부 교반날개으로 유도되며 하부교반날개에서는 회전축(1)을 중심으로 원수가 외향수로를 따라 외측으로 유도 되면서 와류현상이 생겨 입체적으로 확산 혼화되게 구성한 것이다.

상부교반날개(4)는 주로 하부로 원수를 보내는 경향이 있는 반면에 하부교반날개(6, 7)은 외측으로 원수를 보내는 경향이 있어 이때 와류가 생겨서 혼화작용이 더욱 잘 일어나게 되는 것이다.

따라서 본 고안은 혼화지내의 원수를 상, 하부로 완전 교류시키면서 보다 효과적인 입체적 혼화작용으로 인해 최대의 응집침전 효과를 얻을 수 있다.

Description

혼화지임펠러 {Impeller in mixing basin}

혼화지는 혼화지내에 교반기를 설치하여 응집제를 혼화시키는 방법인 agitated tank, 별도의 혼화지 없이 유입관내에 응집제를 투입하여 혼화하는 관내혼화방식, 낙차 또는 도수에 의한 hydraulic mixing 방식, 공기혼합방식 등이 있다.

우리나라의 경우는 대부분 획일적으로 agitated tank 방식을 택하고 있으나 agitated tank 방식은 단회로 발생 가능성이 높고 혼화효율이 낮은 단점이 있다.

이에따라 최근에 선호되는 방식은 관내혼화방식으로서 혼화효율이 높고 유지관리비가 적게드는 장점을 갖고 있다.

응집공정에서 가장 중요한 것은 단회류 방지이며 단회류 방지를 위한 방안은 주로 응집지의 임펠러 구조와 응집지와 임펠러와의 구조적 위치 및 형상에 주안점을 두고 기술개발을 하고 있다.

외국의 경우 단회류 방지를 위하여 수평식 응집지의 경우 흐름의 직각방향으로 임펠러를 설치하는 것보다 흐름 방향으로 임펠러를 설치하는 것이 유리한 것으로 알려져 있으며 플록(floc) 파괴를 방지하기 위해서는 수평식 보다는 수직식이 유리한 것으로 알려져 있다.

최근의 자료에 의하면, 응집공정의 응집기 형태는 침전성 플록(floc) 형성을위해서는 수직패들형이, 직접여과, DAF 등은 Axial hydrofoil type이 양호한 것으로 나타나고 있다.

혼화를 위한 임펠러의 방식으로 대표적인 것은 Axial type과, Radial type, Paddle type 등이 있다. 이중 Axial type 임펠러에는 hydrofoil type과 pitched blade type이 일반적으로 사용되는데 최근에는 hydrofoil type의 사용빈도가 점점높아지고 있다. Radial type 임펠러는 응집지 저부에 슬러지가 퇴적되며 플록(floc) 파괴 가능성이 높아 최근에는 거의 사용되지 않고 있는 임펠러이나 수평식 임펠러중 흐름방향으로 임펠러 축이 설치되는 경우에는 가끔 사용되기도 한다. Paddle type 임펠러는 제작이 용이하고 응집효율이 우수하다는 장점을 갖고 있다. 반면에 지나치게 고강도로 운영되면 플록(floc) 파괴 가능성이 높은 것이 단점이다.

상기에서 언급한 바와 같이 기존 혼화지 임펠러는 단락류를 생성시키는 경우가 빈번하였고, 혼화시간이 길어지는 단점이 있었으며, 특히 back mixing으로 인하여 임펠러의 기능을 다하지 못하였다.

이에따라 본 고안에 따른 혼화지 임펠러는 짧은 순간에 높은 교반강도로 혼합, 원수와 응집제가 충분한 혼합이 이루어지도록 하며, 특히 back mixing을 방지하여 혼화효율을 높이도록 하는데 본 고안의 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 의한 혼화지임펠러 사시도

도 2a는 도 1의 A-A선 단면도

도 2b는 상부임펠러의 고정링을 도시한 상세도

도 3은 도 1의 B-B선 단면도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 회전축 2 : 상부교반날개 몸체

3 : 상부교반날개 상부고정링 4 : 상부교반날개

5 : 상부교반날개 하부교반링 6 : 하부교반날개

7 : 하부교반날개 8 : 반사류 방지판

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은 혼화지의 약품 혼화장치중 임펠러에 관한 것으로 혼화지 중앙에 설치되는 임펠러의 회전축(1)을 중심으로 회전교반날개가 2단으로 구성되어 있으며, 상부교반날개(4)는 총 4개의 날개로 구성되며 하부에는 총 12개의 날개가 2단으로 붙어서 구성되어진다.

상부교반날개(4)의 사이에서는 하향류가 형성되며, 이때문에 상부의 원수가하향수류를 따라 하부교반날개(6, 7)로 유도되며 하부교반날개(6, 7)에서는 회전축(1) 중심부의 원수가 외향수로를 따라 외측으로 유도 되면서 와류현상이 생겨 입체적으로 확산 혼화되게 구성한 것이다.

종래의 혼화기는 주로 터빈식이거나 프로펠러식이므로 교반날개 주위에서는유체의 혼화가 잘 이루어지거나 교반날개 주위만 벗어나면 혼화작용이 잘되지 않았다.

이에 본 고안은 혼화지내의 원수를 보다 효과적으로 혼화하여 응집침전 효과를 향상시킬 수 있도록 구성된 것인바 이를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 혼화지임펠러 사시도이며, 도 2a는 도 1의 A-A선 단면도, 도 2b는 상부임펠러의 고정링을 도시한 상세도, 도 3은 도 1의 B-B선 단면도를 도시하고 있다.

도 1에 도시된바와 같이 회전축(1)을 중심으로 교반날개가 2단으로 구성되어있으며, 상부교반날개는 경우에 따라서 설치위치의 조정이 가능하도록 상부교반날개고정링(3)과 상부교반날개 하부고정링(5)로 탈착이 가능하도록 하였다.

이것은 상부교반날개(4)와 하부교반날개(6, 7)의 설치 높이로 인한 back mixing을 방지하여 혼화효율을 높이기 위함이다.

이는 기존의 혼화지 임펠러장치에 본 고안의 상부교반날개(4)만을 설치하여혼화효율을 증가시킬 수 있는 혼화효율 증가장치를 제공하기 위함이다.

상부교반날개(4)는 하부 교반날개(6, 7)과는 달리 둥근 형태로 제작되어진다. 이것은 둥근형태의 교반날개가 회전시에 원수를 밑으로 이동시키려는 경향이 강하기 때문이다.

반면 하부교반날개(6, 7)는 외측면으로 원수를 보내려는 경향이 있어 이 때문에 약품혼화가 원활히 이루어진다.

하부교반날개(6)과 하부교반날개(7)의 사이에는 수류가 밑으로만 흐르는 것을 방지하기 위한 반사류방지판(8)이 설치되어 있다.

다시말해 상부교반날개(4)는 하부로 원수를 보내는 경향이 있는 반면에 하부교반날개(6, 7)은 외측으로 원수를 보내는 경향이 있어 이때 와류가 생겨서 혼화작용이 더욱 잘 일어나게 되는 것이다.

따라서 본 고안은 혼화지내의 원수를 상, 하부로 교류시키면서 보다 효과적인 입체적 혼화작용으로 인해 최대의 응집침전효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 고안의 혼화지임펠러 장치는 기존 임펠러의 단점으로 지적되었던 단락류의 생성을 방지하고, 혼화시간을 감소시켜 처리효율을 증가 시킬 수 있다. 특히 2단으로 임펠러의 교반날개를 설치함으로서 back mixing을 방지할 수 있었으며, 이에따라 짧은 순간에 높은 교반강도로 혼합, 원수와 응집제가 충분한 혼합이 이루어지도록 하여 혼화효율을 높일 수 있다.

Claims (1)

1. 회전축(1)을 중심으로 상부에는 원수를 하류로 보내기 위한 상부교반날개(4)가 일정간격으로 구비되어 하향수로를 형성하며; 특히 상부교반날개(4)는 혼화지의 교반 조건에 맞게 높낮이 조절이 가능하도록 고정링(3, 5)으로 높이 조절이 가능하도록 하며; 하부에는 원수에 와류를 일으키기 위한 하부교반날개(6 ,7)가 일정간격으로 2단으로 반사류방지판(8)을 기준으로 상하부에 설치되며; 하부교반날개(6, 7)의 형상은 원수의 혼합이 잘 일어나도록 15도 내외의 경사를 두고 다수개가 설치된 것을 특징으로 하는 혼화지임펠러 장치