KR200366205Y1 - 응집침전처리장치 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 고안이 속하는 기술분야.

본 고안은 폐수중에 포함된 무기물 및 부유성 현탁물질을 분리 정화하기 위한 응집 침전 처리장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 유입된 폐수에 투입한 응집제의 작용에 따라 생성 침강된 슬러지를 효과적으로 인출하여 처리수의 재오염을 방지토록 한 것이다.

나. 고안이 해결하려는 기술적 과제.

종래에 응집침전처리장치는 탱크내로 일정량의 폐수를 유입시켜 채우고 소정량의 응집제를 투입하여 교반시켜 줌으로서 투입된 응집제와 폐수의 혼합이 이루어지도록 한 후 일정시간을 탱크내에 충진된 폐수에 흐름이 없도록 유지시켜 응집제와 반응하여 비중이 높아진 부유물이 탱크의 바닥으로 모아지게 한 것으로 오래도록 탱크에 남아있는 침강슬러지의 재확산이 쉽게 일어나고 슬러지에 포함된 오염물질의 분해 및 용출로 인한 처리수의 2차 오염이 우려되는 문제점이 있었다.

다. 고안의 해결방법의 요지.

응집침전처리장치의 측부에 형성된 와류발생기가 일으킨 와류가 투입된 응집제를 폐수에 혼합하고 생성된 응집 침전물은 와류로 인한 원심력에 의해 폐수에서 분리되어 하부로 가라앉아 탱크의 중앙에 수직으로 서 있는 격리관으로 유입된 후 진공을 유지하는 슬러지 인출관을 통해 발생 즉시 밖으로 인출되어지도록 한 것이다.

라. 고안의 중요한 용도

폐수처리.

Description

응집침전처리장치 {COAGULATING SEDIMENTATION PROCESSING APPARATUS}

본 고안은 폐수중에 포함된 무기물 및 부유성 현탁물질을 분리 정화하기 위한 응집 침전 처리장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 유입된 폐수에 투입한 응집제의 작용에 따라 생성 침강된 슬러지를 효과적으로 인출하여 처리수의 재오염을 방지토록 한 것이다.

일반적으로 오염된 물을 정화 처리하기 위해서는 스크린 등을 이용하여 비교적 부피가 큰 부유물을 제거하고 화학 약품 등을 투입하여 미세한 부유물질과 물속에 녹아 있는 무기물질을 응집 침전시킨 뒤 수중 생식 미생물 등을 이용하여 유기물을 처리한 후 여과 등의 고도처리를 순차적으로 행함으로서 맑아진 물을 방류하게 되는 것으로 오염원이나 종류나 오염의 정도에 따라 상기된 방법을 적절히 조합시켜 최상의 정화효과를 도모하는 것이다.

화학 약품 등을 투입하여 미세한 부유물질과 물속에 녹아 있는 무기물질을 응집 침전시켜 오염된 물을 정화하는 방법은 설치나 유지관리가 쉽기 때문에 많은 소규모 사업장에 적용하는 대표적인 폐수처리방법이라 할 수 있다.

특히 폐수의 배출량이 비교적 많지 않은 세차장 등에서는 넓은 부지를 필요로 하지 않도록 응집과 침전이 하나의 조에서 이루어지는 응집침전조의 설치가 보편화된 실정이었다.

종래에 응집침전처리장치는 제1도에 도시된 바와 같이 원통형 몸체(1)의 상부 중앙에 상기 몸체(1)보다 작은 직경을 갖는 정류통(2)을 형성하여 상기 정류통(2)의 내측으로 처리하고자 하는 폐수를 유입하면서 동시에 소정량의 응집제(polymer)를 투입한 뒤 몸체(1)의 일정 수위까지 폐수가 차면 교반기(3)를 가동하여 응집제와 폐수가 충분히 혼합되어지도록 한 뒤 정체시킴으로서 응집제와 반응하여 비중이 커진 부유물과 용존유기물 및 일부의 유기물을 몸체(1)의 하부로 침강시켜 폐수로부터 분리토록 함으로서 폐수의 정화를 이루도록 하는 것이었다.

이때, 몸체(1)의 하부에는 일정한 경사를 갖는 콘(cone) 형상의 하부몸체(1a)를 형성하여 침강된 슬러지(sludge)를 몸체(1)의 바닥 중심으로 모아 슬러지 펌프 등을 이용하여 몸체(1)밖으로 인출시킴으로서 함으로서 침강슬러지의 재용해를 방지하고 반복되어지는 폐수 정화작업에 따라 남아 있던 침강슬러지가 폐수와 응집제의 교반에 의해 재확산이 일어나지 않도록 함으로서 정화된 물이 재차 오염되지 않도록 하는 것이고, 몸체(1)의 일측에는 일정한 간격의 높이로 이격된 다수의 배수 밸브를 형성하여 몸체(1)의 상층에 정화가 이루어진 물부터 순차적으로 배출토록 하는 것이었다.

그러나 종래에 하나의 탱크내에서 응집과 침전이 동시에 이루어지도록 배치(batch) 형태로 운영되어지는 응집침전처리장치는 탱크내로 일정량의 폐수를 유입시켜 채우고 소정량의 응집제를 투입하여 교반시켜 줌으로서 투입된 응집제와 폐수의 혼합이 이루어지도록 한 후 일정시간을 탱크내에 충진된 폐수에 흐름이 없도록 유지시켜 응집제와 반응하여 비중이 높아진 부유물이 탱크의 바닥으로 모아지게 한 것으로 오래도록 탱크에 남아있는 침강슬러지의 재확산이 쉽게 일어나고 슬러지에 포함된 오염물질의 분해 및 용출로 인한 처리수의 2차 오염이 우려되는 문제점이 있었다.

또한, 탱크 바닥에 침강된 슬러지를 탱크 밖으로 인출하기 위해 펌프 등의 인출수단을 가동할 때 부유물과 분리되어 정화가 이루어진 처리수가 함께 인출됨으로서 처리를 요하는 폐수의 총량이 증가하는 문제점도 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 응집제의 혼합과 부유물의 침강속도를 향상시켜 처리시간을 단축하고 침강된 슬러지의 재혼입을 방지하여 처리효율의 향상을 이루도록 한 것이다.

본 고안의 다른 목적은 침강이 이루어진 슬러지를 탱크 내로 유입된 폐수와 격리하여 연속 인발 처리함으로서 슬러지의 확산이나 재용해를 억지시켜 2차 오염의 방지와 처리 효율의 향상을 이루도록 한 것이다.

이에 따라 본 고안은 응집침전처리장치의 측부에 형성된 와류발생기가 일으킨 와류가 투입된 응집제를 폐수에 혼합하고 생성된 응집 침전물은 와류로 인한 원심력에 의해 폐수에서 분리되어 하부로 가라앉아 탱크의 중앙에 수직으로 서 있는 격리관으로 유입된 후 진공을 유지하는 슬러지 인출관을 통해 발생 즉시 밖으로 인출되어지도록 한 것이다.

도 1은 종래의 응집침전처리장치의 구성을 보이는 측단면도.

도 2는 본 고안의 응집침전처리장치의 구성을 보이는 측단면도.

도 3은 본 고안의 작용상태를 보이는 평면도.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

1: 몸체 1a: 하부몸체

2: 정류통 3: 교반기

10: 응집침전조 본체 12: 폐수유입관

14: 처리수배출관 20: 격리관

22: 슬러지유입공 30: 슬러지인출관

32: 고리관 34: 나팔관

40: 와류형성장치 42: 펌프

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 가장 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다.

제2도는 본 고안의 구성은 보이는 측단면도이고 제3도는 본 고안의 작용상태를 보이는 평면도이다.

도면에 따르면, 본 고안의 응집침전처리장치는 상단부에 형성된 폐수유입관(12)을 포함하는 응집침전조(10)와 일단부가 상기 응집침전조(10)의 바닥 면에 닿아 있고 단부 외주 면에는 다수의 슬러지유입공(22)이 천공된 격리관(20)과 상기 격리관(20)의 축심을 따라 관삽되며 일단은 응집침전조(10)의 바닥으로부터 일정 거리 이격되고 타단은 절곡되어 응집침전조(10)의 측벽을 관통한 채 노출되어 관내가 진공으로 유지되는 슬러지인출관(30) 및 상기 응집침전조(10)의 측벽 내측에 접선을 이루도록 형성되는 와류형성장치(40)로 이루어진다.

상기 와류형성장치(40)는 상기 응집침전조(10)로 유입된 폐수를 일단부로 흡입하여 타단으로 분사하는 것으로 양단부 사이에는 고압의 펌프(42)가 형성된다.

상기의 구성으로 이루어진 본 고안의 응집침전처리장치를 작동하기 위해서는 폐수유입관(12)을 통해 일정량의 응집제가 혼입된 폐수가 유입되어 응집침전조(10)의 일정한 높이로 채워지면 와류형성장치(40)의 가동이 시작된다.

이때 와류형성장치(40)의 인입 단부는 토출 단부보다 낮게 형성됨으로서 펌프(42)의 작동 초기에 수위가 낮아져도 펌프(42)의 공전이 일어나지 않도록 하는 것이다.

상기 와류형성장치(40)의 작동에 따라 토출 단부로 토출되는 폐수는 응집침전조(10)의 내벽을 따라 회전 유동하면서 응집침전조(10)내에 와류를 형성한다.

상기와 같은 방법으로 형성된 응집침전조(10) 내의 와류는 폐수와 응집제의 혼합을 촉진하고 응집제와 반응된 무기물과 부유성 오염물질 등 폐수 내에 존재하는 오염물질은 서로 응집되면서 부피와 비중이 커지게 된다.

부피와 비중이 커진 응집된 오염물질은 와류를 따라 돌면서 발생된 원심력에 의해 분리되어 점차로 응집침전조(10)의 바닥으로 모이게 되고 모여진 침강슬러지는 슬러지유입공(22)을 통해 격리관(20) 내부로 유입되면서 와류로부터 벗어나 적층이 이루어진다.

이때, 격리관(20)에 내삽되어 단부가 바닥에서 일정거리 이격되어 있는 슬러지인출관(30)에 펌프 등을 이용해 진공을 걸어주면 적층된 슬러지는 슬러지인출관(30)을 따라 인출되어 응집침전조(10)의 밖으로 배출되어 탈수기 등을 통해 케이크화되어 최종 배출토록 하는 것이고 탈수시 발생된 여액은 응집침전조(10)내로 재유입시켜 재차 처리가 이루어지도록 하면 되는 것이다.

이때, 슬러지인출관(30)에 진공을 형성하기 위한 펌프는 작업개시 초기에만 작동시켜주면 슬러지의 인발이 계속되는 동안 사이펀현상에 따라 슬러지인출관(30)내부에는 지속적으로 진공이 형성되는 것으로 와류형성장치(40)에 소요되는 펌프(42)를 배관 접속하여 사용토록 할 수 있는 것이다.

특히, 사이펀현상에 따른 관내 진공을 지속적으로 유지하기 위해서 슬러지인출관(30)의 소정 위치에는 환형의 고리관(32)을 일체로 형성하되 상기 고리관(32)은 슬러지인출관(30)의 소정 위치를 절곡 또는 벤딩 등의 방법에 의해 형성토록 할 수 있는 것으로 격리관(20)에 의한 간섭이 없는 출구측 소정 위치에 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 슬러지인출관(30)의 흡입측 단부에는 그 직경이 슬러지인출관(30)의 내부 직경보다 크도록 나팔관(34)을 형성함으로서 침전된 슬러지의 흡입이 원활하게 이루어지도록 할 수 있는 것이다.

상기와 같은 방법에 따라 운전을 계속하다가 일정시간이 경과한 뒤 와류형성장치(40)의 동작을 중지시키면 응집침전조(10)내에 형성된 와류는 점차로 감소하다가 물의 흐름이 정지되고 상층의 정화가 이루어진 처리수를 처리수배출관(16)을 통해 다음 처리공정으로 보내거나 방류토록 하면 되는 것이고, 이때 까지도 슬러지인발관(30)을 통해 응집침전조(10)의 하부로 모아진 슬러지의 배출이 지속적으로 이루어짐으로서 슬러지의 확산이나 재용해 또는 오염물질의 용출 등으로 인한 처리수의 재오염을 방지토록 할 수 있게 되는 효과가 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안은 배치(batch)형태로 운전되는 응집침전조에 있어서 1회분의 처리가 종료될 때까지 침강된 슬러지를 제거하지 못함으로서 일어나는 슬러지의 재확산이나 재용해 등을 방지하여 처리된 폐수가 재차 오염이 일어나지 않도록 할 수 있다는 장점과 응집되어 생성되는 침강물을 분리함에 있어 침강물의 비중에 의한 고액분리와 원심력에 의한 고액분리를 동시에 행하도록 할 수 있어 정화효율의 향상을 이룰 수 있게 되는 장점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 상단부에 형성된 폐수유입관(12)을 포함하는 응집침전조(10)와 일단부가 상기 응집침전조(10)의 바닥 면에 닿아 있고 단부 외주 면에는 다수의 슬러지유입공(22)이 천공된 격리관(20)과 상기 격리관(20)의 축심을 따라 관삽되며 일단은 응집침전조(10)의 바닥으로부터 일정 거리 이격되고 타단은 절곡되어 응집침전조(10)의 측벽을 관통한 채 노출되어 관내가 진공으로 유지되는 슬러지인출관(30) 및 상기 응집침전조(10)의 측벽 내측에 접선을 이루도록 형성되는 와류형성장치(40)로 구성되어짐을 특징으로 하는 응집침전처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 슬러지인출관(30)의 출구측 소정 위치에는 환형의 고리(32)가 일체로 형성되어짐을 특징으로 하는 응집침전처리장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬러지인출관(30)의 흡입측 단부에는 나팔관(34)이 형성되어짐을 특징으로 하는 응집침전처리장치.