KR200305034Y1

KR200305034Y1 - 무동력 고효율 고속침전장치

Info

Publication number: KR200305034Y1
Application number: KR20-2002-0035331U
Authority: KR
Inventors: 최원덕
Original assignee: 최원덕
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2003-02-19

Abstract

본 고안은 용수, 정수, 폐수, 오수처리 등 일반적인 수처리에 사용되는 수처리장치 중 동력이 소요되지 않는 무동력고효율고속침전장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 무동력고효율고속침전장치는 사각통상구조를 취하고 응집반응조(10)와 침전조(20)를 격리판(P)으로 구획하고, 격리판(P)의 하단부에서 연통하여 폐수가 유통되게 하며, 응집반응조(10)는 상대적으로 좁고 긴 폐수유통로를 형성하고 응집반응조(10)의 양측 벽면에 엇갈리어 판상체가 경사판(13)가 경사져 다수개가 형성되고, 침전조(20)는 상부측으로 정류수가 배출되게하고 하부는 깔대기형태로 침전물을 외부로 배출하는 슬러지수집용 호퍼(21)가 형성된 구조를 취하고, 상부측에는 침전조의 표면적을 증대하는 효과를 부여하는 다수개의 물유통구가 형성된 고속경사판부(22)가 형성됨을 특징으로 한다.

Description

무동력 고효율 고속침전장치{High Efficiency Sedimentation Apparatus under No-power}

본 고안은 동력이 소요되지 않는 고속응집침전장치에 관한 것으로서, 보다자세하게는 경사판을 사용하여 반응, 응집, 침전과정을 하나의 처리과정으로 패키지화한 무동력 고효율 고속침전장치에 관한 것이다.

일반적으로 수처리과정 중 물리화학처리를 응용한 응집침전과정은 pH조정, 약품반응, 응집 및 침전반응이 별도의 탱크유닛으로 구성되어 있고 각각의 탱크에 교반용 구동장치를 갖추고 있는 형태로 구성되어 있는 재래식 처리법인데, 종래의 폐수처리 흐름을 살펴보면, 도 1에 도시한 바와같이 원수를 저장하는 원수 저장부(1)와, 원수의 이물질을 응집 시키는 응집 보조제가 내장된 응집 보조 탱크(2)와, 상기 원수 저장부(1)로 부터 원수를 제공받고 응집 보조 탱크(2)로 부터 응집 보조제를 제공받아 회전날개의 작용을 더하여 반응을 일으키는 반응조(3)와, 상기 반응조(3)에 의해서 화학적인 반응을 일으키는 유입수를 이송받아 회전날개의 작용을 더하여 응집시키는 응집조(4)와, 상기 응집조(4)로부터 유입수를 이송받아 슬러지를 걸러내는 침전조(5)와, 상기 침전조(5)에 의해서 걸러진 슬러지를 농축하는 농축조(6)와, 농축된 슬러지를 케이크화 하는 필터 프레스(70)를 포함하여 구성되고 있음을 보여준다. 이와 같은 종래의 폐수처리장치는 화학처리된 유입수를 응집하여 침전시키는 반응조(3), 응집조(4) 및 침전조(5)를 개별적으로 구비하고 있어, 장치의 외형이 매우 커질 수밖에 없는 단점을 지니고 있다.

즉, 종래의 폐수처리장치는 다른 구성품들에 비하여 상대적으로 외관이 큰 침전조(5)를 구비하고, 여기에 응집조(4)를 별도로 구비하고 있기 때문에 공간활용이 적절치 못하였다.

따라서 이같은 문제점을 해결하기 위하여 침전조 및 응집조의 상대적 크기를줄이기 위하여 탱크 내부에 교반용 구동장치를 사용하여 약품반응과 응집작용 및 침전작용이 연속적으로 동시에 이루어지게 하므로 응집 및 침전의 속도를 증대하여 상대적으로 응집조 및 침전조의 크기를 적게하는 고속응집침전법이 도 2 에 도시된 바와 같이 제안되었다

도 2 에 도시된 고속응집침전장치는 특허출원 2000-0035408호로 출원된 선출원 발명으로 이러한 처리장치는 각각의 탱크에 혼합 및 교반을 하기 위하여 철재의 교반장치(배풀;17)나 회전장치(16)가 필요하고 이를 가동하기 위하여 구동장치(15)가 필요하므로 이에 초기건설비용 및 유지관리비용이 발생된다. 그리고, 구동장치등의 고장 등 이상 발생시 수처리효율이 급격하게 떨어져 고장직후부터 수리완료후 재가동되는 시점까지의 일정기간동안 운전유지 등 유지관리하기 어렵다는 문제점이 있다. 도 2 의 미설명부호 10은 반응조이고, 19는 유통로이다.

최근에는 도 3에 도시한 바와 같이 일체형고속응집경사판침전장치가 개발되어 실용신안등록출원(20-2000-0005644)되었는데, 상기 일체형 고속응집경사판침전장치는 원추형으로 제작이 용이하지 못하고, 중화시 동력이 소요되며, 응집제 및 응집보조제인 폴리머를 동시에 주입함으로서 약품반응 및 응집효율이 저하될 우려가 있다는 단점이 있다.

본 고안의 목적은 수처리과정중 물리화학적처리를 실시하고자 할 경우 초기건설비용을 줄일 수 있고, 시공기간 및 설치기간을 단축할 수 있으며, 설치이후 동력이 전혀 소요되지 않아야 한다. 또한, 운전과정에 있어 고장이 없으므로 유지관리가 매우 편리하고, 시설배치면적을 최적화할 수 있는 무동력 고효율 고속침전장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 종래의 반응, 응집 및 침전조의 처리공정도

도 2는 종래의 고속응집침전조의 정단면도

도 3은 종래의 고속응집경사판침전조의 정단면도

도 4는 본 고안의 무동력고효율고속침전장치의 정단면도

도 5는 본 고안에 따른 무동력고효율고속침전장치의 평면도

***도면의 주요부호에 대한 설명***

10 : 응집반응조 13 : 경사판

20 : 침전조 21 : 호퍼

22 : 고속경사판부 221 : 정류구

이하 본 고안에 따른 무동력 고효율 고속침전장치에 대하여 첨부도면과 함께 상세하게 설명하기로 한다.

본 고안에 따른 무동력 고효율 고속침전장치는 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이 대략 사각 통상구조를 이루고 일측은 폐수가 유입되는 유입구에 연결되어 응집제등이 투입되어 폐수중의 콜로이드성 부유물입자가 플록(FLOCK)화 및 부유물플록의 조대화(粗大化)가 달성되는 응집반응조(10)와 조대화 된 부유물플록의 침전이 이루어지는 침전조(20)가 격리판(P)으로 구분되어 형성된다.

상기 응집조(10)는 폭이 좁고 길이가 간 유로를 형성하고 폐수가 유입되는 유입구측에 가까이에 유입되는 폐수의 단위체적당 정량화하여 소정의 양만큼씩 응집제를 투입시키는 응집제투입기(11)가 설치되고 상기 응집제투입기(11)보다 후방에서 응집제 보조제인 폴리머를 정량으로 투입시키는 폴리머투입기(12)가 설치된다. 상기 응집제투입기(11)는 공지의 라인믹서(Line Mixer)를 이용하여 응집제를 폐수 원수에 투입한다. 그리고 응집조(10)내에는 응집조 벽에 일단이 부착되고 폐수의 흐름방향으로 경사지게 형성된 판상으로 된 경사판(13)이 형성되는데, 상기 경사판(13)은 다수개가 형성되어 응집조의 양측벽에 엇갈리어 형성되므로써 유입된 폐수가 지그재그 즉 사행류(蛇行流)를 형성하여 흐른다. 따라서 유입된 폐수에 응집제 및 폴리머가 투입되어 폐수에 포함된 콜로이드성 부유물입자가 플록화되는 데필요한 응집반응이 충분히 진행되게 하는 조건을 만족시킨다.

상기 침전조(20)는 상기 응집조(10)와 격리판(P)을 경계로 하여 사각통으로 형성되고 격리판(P)의 하단부는 침전조(20)와 응집조(10)를 연통하여 개구를 형성한다. 침전조(20)의 하단부는 공지의 침전조와 같이 깔대기 형태를 취하여 그 단부는 침전된 고형물을 외부로 배출하는 슬러지수집용호퍼(21)가 형성된다.

침전조(20)의 상부측에는 고속경사판부(22)가 형성된다.

상기 고속경사판부(22)는 침전조(20)의 상부 개구부 전체를 커버링하여 형성되어 넘쳐나오는 침전조(20)의 폐수에 포함된 고형물을 걸러내는 작용을 하거나 폐수에 포함되어 부유하는 고형물의 침전을 촉진시키는 역할을 한다. 이같은 작용을 하는 상기 고속경사판부(22)는 상당한 후판상체형태를 취하고 상부면에서 하부면으로 경사지게 관통하여 형성된 다수개의 정류구(221)가 형성되어 이 구멍을 통하여 물이 유통가능하게 형성된다.

따라서 상기 응집반응조(10)에서 만들어진 고형물 플록이나 드로스가 폐수에 섞여 침전조(20)로 유입되어 고형물 플록은 중력에 의하여 침전되는데, 이들 고형물 플록등의 침전작용은 침전조(20)의 표면적에 비례하므로 침전조(20)의 상부에 설치된 필터부(22)에 형성된 경사진 구멍으로 된 다수개의 정류구(221)는 침전조의 표면적을 증대시키는 작용과 폐수의 유속을 저하시키므로 폐수내에 포함되어 있던 고형물 플록등의 침전이 보다 활발하게 일어나(침전원리 Hazen이론) 고속침전을 달성한다. 그리고 상기 고속경사판부(22)는 침전조(20)를 넘쳐 배출되는 정화수내에 부유하는 부유물을 필터링하는 기능을 아울러 수행한다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 장치에 있어서 무동력으로 폐수가 유통되는 운동의 원리는 폐수의 유입구와 정화되어 침전조의 정화된 물의 배출구의 높이차에 따른 중력을 이용한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 무동력 고효율 고속침전장치는 별도의 폐수펌프의 사용없이 유입펌프의 유입수압을 이용하여 pH조정, 약품반응, 응집반응 및 침전작용이 이루어질 수 있게 함으로써, 초기건설비용을 절감할 수 있고, 사각형의 구조로 설계되어 설계 및 건설이 용이하고 비용면에서도 유리하며 또한 시설배치면적을 최적 및 최소화할 수 있으며, 더욱이 침전조의 상부측에 형성시킨 고속경사판부는 침전원리에 관한 Hazen이론을 만족시키는 시설로서 침전작용은 운전과정에서 동력소요가 전혀 되지 않으므로 유지관리비용이 절감된다. 또한, 약품반응 및 응집반응을 직접확인할 수 있으므로 처리효율을 육안으로 확인할 수 있으며, 반영구적으로 사용할 수 있고, 기계장치가 없으므로 고장등으로 인한 위험요소를 차단함으로써 유지관리측면에서도 획기적인 고속침전조를 제공할 수 있다.

Claims

응집제 및 폴리머를 투입하여 폐수에 포함된 콜로이드성 고형물을 플록화하여 제거하여 정류시키는 직사각형 연속 수평류 응집조 및 침전조에 있어서, 사각통상구조를 취하고 응집반응조(10)와 침전조(20)를 격리판(P)으로 구획하고, 격리판(P)의 하단부에서 연통하여 폐수가 유통되게 하며, 응집조(10)는 상대적으로 좁고 긴 폐수유통로를 형성하고 응집조(10)의 양측 벽면에 엇갈리어 판상체가 경사판(13)가 경사져 다수개가 형성되고, 침전조(20)는 상부측으로 정류수가 배출되게하고 하부는 깔대기형태로 침전물을 외부로 배출하는 슬러지수집용 호퍼(21)가 형성된 구조를 취하고 상부측에는 침전조의 표면적을 증대하는 효과를 부여하는 다수개의 물유통구가 형성된 고속경사판부(22)가 형성된 무동력고효율고속침전장치.
제 1 항에 있어서, 고속경사판부(22)는 침전조(20)의 상부 개구부 전체를 커버링하여 형성되는 후판상체에 경사진 구멍으로 된 다수개의 정류구(221)가 물유통구로 형성된 무동력고효율고속침전장치.