KR20040091712A

KR20040091712A - 현탁 물질을 포함한 물을 정화하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20040091712A
Application number: KR10-2004-7014215A
Authority: KR
Inventors: 파트릭 비옹
Original assignee: 드그레몽
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2004-10-28
Also published as: EP1483210A1; PL371805A1; TR200403557T3; UA80273C2; RU2282592C2; NZ534986A; CN1642862A; AU2003227817B2; DE03725270T1; BR0308019A; ES2228298T3; US7175768B2; ES2228298T1; CN1318312C; CA2478282A1; MXPA04008809A; DK1483210T3; FR2837197A1; RU2004130307A; PT1483210E

Abstract

본 발명은 현탁 물질로 오염된 물을 부유에 의해 정화하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 정화 처리는 단일 설비에서 2개의 연속 스테이지에서 실행되는 것을 특징으로 한다. 이 방법은, 가장 무거운 입자의 1차 분리 단계를 합체한 하향류 정적 응집 단계를 구비하고, 상기 가장 무거운 입자의 1차 분리가 수행되는 구역은 정적 응집 단계가 수행되는 구역 하부에 위치되고, 상기 가장 무거운 입자의 제거를 포함하며 또한 가벼운 입자의 제거를 보장하는 부유 단계를 구비하고, 그의 침전 속도가 부유 작용제를 분열하기 위한 임계치보다 낮다.

Description

현탁 물질을 포함한 물을 정화하기 위한 방법 및 장치{Method and device for clarification of liquids, particularly water, loaded with material in suspension}

이 공지된 기술(특히 "Memento Technique de l'Eau" 1989, 1권, 페이지 171 이하 참조)에 따르면, 응결-응집 단계 후에, 물은 그 평균 직경이 40 내지 80 미크론인 일반적으로 공기인 미세 기포의 "유액(milk)"(즉, 유제)과 혼합된다. 이들 미세 기포는 이에 의해 경량화되어 부유 셀의 표면으로 상승하는 경향이 있는 응집체(floc)에 고착되고, 여기서 이들은 축적되어 슬러지 층 또는 베드를 형성한다. 슬러지는 부유 유닛의 표면에서 수집되고, 정화된 물은 장치의 저부를 경유하여 제거된다.

이 물의 일부는, 공기가 다량으로 즉, 대기압에서의 물 내의 공기의 최대 농도의 최대 5배까지 용해되는 가압 탱크라 칭하는 특정 탱크 내로 약 4×10⁵내지 6×10⁵Pa의 압력에서 공급된다(일반적으로 정화에 의해 처리될 물 유량의 5% 내지 15%를 배수함). 대기압으로의 갑작스런 팽창 중에, 공기는 과포화의 상태에 놓여 미세 기포를 발생시킨다. 팽창 시스템은 미세 기포가 응집된 물과 혼합되는 특정 구역에 배치된다.

침전기(settler) 내에서 물로부터 물리적으로 분리되기 위해, 응집체는 조밀하고 큰 치수로 형성되어야 한다. 대조적으로, 부유에 의해 분리되기 위해, 상기 응집체를 적절하게 형성하면 충분하다: 이는 가볍고 작은 치수로 형성될 수 있다. 따라서, 응집은 단순화될 수 있으므로, 실질적으로 비교적 오염되지 않은 물의 부유 처리를 위한 폴리머의 사용이 일반적으로 없고, 확산 응집의 하류에 위치된 침전 유닛의 경우보다 더 작은 반응기를 사용한다(슬러지 베드 또는 "밸러스트형" 침전기와 대조적임).

부유의 취약점은, 미세 기포가 무기 입자에 고착하는데 어려움이 있고 물 내에 존재하는 무거운 입자가 표면으로 상승될 수 있는 것을 보장할 수 없다는 것이다. 따라서, 부유의 적용은 종종 특히 호수 물, 우물, 바닷물 및 특정 산업 폐수 또는 생물학적 필터로부터의 세척수와 같은 비교적 오염되지 않은 물의 정화에 한정된다.

부유의 다른 특징 및 장점은 특히 이하의 사항을 포함한다:

- 가압 시스템은 매우 간단하고 작동 체계로 매우 급속하게 상승한다. 부유 유닛은 거의 순간적으로 시작된다: 이들은 간헐 작동시에서 조차 작동하기에 매우 간단한 유닛이다;

- 추출된 슬러지는 긁어 모으는 경우 최대 10 내지 40g/l 정도로 농축된다;

- 미세 기포는 6 내지 12m/h의 상향류(upflow) 속도를 갖고, 이는 통상적으로 제한된 4 내지 10m/h의 정화 속도를 초래한다.

이들의 장점에도 불구하고, 부유 유닛은 특히 이하의 이유로 슬러지 베드 또는 밸러스트를 갖는 고속 층상 침전기의 발생에 거의 경쟁할 수 없었다:

- 응집 구역의 일반적으로 너무 큰 체적;

- 비교적 낮은 분리 속도;

- 가압 에너지 비용, 및

- 비교적 제한된 적용 분야.

그러나, 고속 부유 유닛은 역전류 층상 모듈 또는 특정 회수 시스템(EP 0 659 690호)의 사용에 의해 최근에 출현하고 있다. 이들 신규한 기술에 따르면, 20 내지 40m/h의 범위의 정화 속도가 얻어질 수 있다. 더욱이, 응집 연구에 의하면 정적 또는 유압 응집기(일련의 편향기 및 배플을 구비함)는 플러그-응집을 성취함으로써 예를 들면 특정 경우에 10분으로부터 5분으로 교반기에 의해 응집을 위해 요구되는 시간을 반감하는 것을 보조한다. 첨부된 도면 중 도 1은 이 기술을 이용하는 부유 유닛의 실시예를 도시한다. 이 도면에서, 도면 부호 10은 응결기를 나타내고, 도면 부호 11은 일련의 편향기 및 배플을 포함하는 응집기를, 도면 부호12는 부유 셀을 나타낸다. 가압 탱크는 도면 부호 13으로 나타낸다. 부유 셀의 표면에 축적되는 현탁 물질은 표면 스크레이퍼 시스템(14)에 의해 제거되고, 슬러지는 도면 부호 15에서 배출되고, 분류된 물은 도면 부호 24에서 제거된다.

부유 유닛(12) 내에서의 짧은 응집 시간 및 높은 속도를 제공하는 이러한 공지의 설비에서, 부유는 침전에 극단적으로 경쟁하게 될 수 있고, 현재 당 기술 분야의 숙련자의 목표는 30 내지 40m³/m²·h의 분리 속도를 갖고 응집 시간이 약 5분인 부유 유닛을 설계하는 것이다.

따라서 부유 기술은 침전과 비교되는 이 기술의 경쟁 비용이 주어지고 또한 그의 명백한 작동의 단순화에 기인하여 저오염 물의 정화와 관련하여 강력한 인기를 회복하고 있다.

대조적으로, 부유의 주요 단점은, 이 기술이 조밀한 및/또는 대형 입자들의 "부유하기"가 어려움, 실제로는 부유의 불가능 때문에, 강물, 폐수(주로, 빗물 등), 세척수 등의 광대한 범위에 그의 적용 분야를 확장할 수 없다는 것이다. 그럼에도 불구하고, 이들 곤란한 물에서 작동할 수 있는 부유 유닛을 설계하기 위한 시도가 행해졌다. 그러나, 얻어진 결과는 작동 비용 및 처리 품질 모두의 견지에서 매우 평범하다. 이는 응집기 내의 침전물을 방지하고 부유 셀 내에 하부 스크레이퍼 시스템을 제공하기 위해 프로펠러와 같은 교반 시스템을 사용하기 위한 필요성을 수반한다. 첨부 도면 중 도 2는 이러한 형태의 설비의 실시예를 도시한다. 도 2는 응집기(11) 내에 위치된 프로펠러(16)와, 부유 셀(12)의 저부에 배치된 스크레이퍼(scraper:17)를 도시한다. 기계적 교반에 의한 이 형태의 응집의 주요 단점은, 부피가 큰 응집기를 부과하고 이 설비에서 처리될 폐수의 체류 시간을 "팽창"시킨다는 것이다.

더욱이, 부유 셀(12)(처리된 폐수의 출구가 위치되는)의 저부에서의 무거운 응집체의 침전 및 스크레이퍼(17)의 통과 중의 현탁액 내의 이들의 재배치는 평범한 품질의 정화수를 생성한다.

본 발명은 현탁 물질을 함유하는 물을 부유(flotation)에 의해 정화하기 위한 특히 물리 화학적인 방법의 개선에 관한 것이다.

부유는 적어도 특정 형태의 물을 침전하는 것에 대한 대안을 제공하는 정화 기술(고체-액체 분리)이다.

도 1은 표면 스크레이퍼를 갖는 부유 유닛 및 응집기를 도시하는 도면.

정적 또는 유압 응집기(일련의 편향기 및 배플을 구비함)가 플러그-응집을 성취함으로써 예를 들면 특정 경우에 10분으로부터 5분으로 교반기에 의해 응집을 위해 요구되는 시간을 반감하는 기술을 이용하는 부유 유닛의 실시예를 도시하는 도면.

도 2는 프로펠러와 같은 교반 시스템을 사용하는 형태의 설비의 실시예를 도시하는 도면.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 방법을 실시하는 정화 설비의 실시예의 수직 단면도.

상술한 종래 기술로부터 시작하여, 본 발명은 정화수의 최적의 품질을 유지하고 유압 또는 정적 응집 구역의 소형화를 보존하며 저부 슬러지가 없는 부유 유닛을 보장하면서, 부유 가능한 입자뿐만 아니라 무거운 부유 불가능한 입자를 함유하는 물을 처리하기 위해 부유를 사용하는 것을 포함하는 기술적인 문제점을 해결하는 것을 제안한다.

이 기술적인 문제점은 현탁 물질로 오염된 물을 부유에 의해 정화하기 위한 방법으로서, 정화 처리가 단일 설비에서 수행되는 2개의 연속적인 단계, 즉

- 더 무거운 입자의 1차 분리 단계를 구비하고, 더 무거운 입자의 1차 분리 단계가 수행되는 구역은 정적 응집 단계가 구현되는 구역 하부에 위치되고, 더 무거운 입자의 제거를 포함하는 하향류(downflow) 정적 응집 단계,

- 그의 침전 속도가 부유 차단 임계치보다 낮은 가벼운 입자를 제거하는 부유 단계에서 수행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 상술한 바와 같은 방법을 구현하기 위한 장치에 관한 것이며, 상기 장치는 동일한 포위 공간 내에 편향기 및 배플을 구비한 정적 응집기, 정적 응집기의 직하부에 위치된 층상 침전기, 및 가벼운 입자의 부유에 필요한 미세 기포를 발생시키는 가압 팽창 시스템을 갖는 부유 유닛을 포함하고, 1차 침전으로부터 유출되는 더 무거운 입자는 응집기/침전기의 저부에서 제거되는 것을 특징으로 한다.

이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 기본 개념은 하향류 정적 응집의 형태의 최종 응집 단계를 성취하고, 더 무거운 입자의 제거를 구비한 1차 분리의 하부에 제공하고, 전체가 실제 부유 구역의 상류에 위치되고, 이 조건 하에서 부유 셀은 단지 가벼운 입자에만 작동하고, 이는 용이하게 제거된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 비제한적인 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 응집기(11)와, 표면 스크레이퍼(14)를 갖는 부유 유닛(12)을 도시한다. 본 발명에 따르면, 그 하부에 층상 침전 모듈(19)이 배치되어 있는 편향기(18)를 갖는 정적 응집기가 부유 유닛(12)의 상류에 위치된다. 응집기(18)와 층상 침전 모듈(19)의 조합은 하향류 정적 응집-더 무거운 입자의 1차 분리의 구역을 구성하고, 상기 입자는 이 구역의 저부에서 도면 부호 20에서 제거된다.

이 배열에 의해, 본 발명은 침전되기에는 너무 가볍고 부유하기에는 너무 무거운 입자들을 함유하는 것들을 포함하는 대부분의 형태의 물을 처리하는데 사용될 수 있다.

정적 응집기(18)의 배플 또는 편향기의 하부에 위치된 층상 침전 모듈 스테이지(19)는, 더 무거운 입자의 침전에 부가하여 2개의 보충의 기능을 수행한다:

- 침전 표면의 수를 증가시킴으로써, 이는 침전 속도가 부유 셀을 가로지르는 속도보다 5 내지 20배 낮은 입자를 보유하는 기능을 한다. 보유된 최소 입자의 침전 속도는 침전기 차단 임계치로서 칭하는 것으로 정의한다.

- 층상 모듈 내에 실질적으로 층류 체계를 생성함으로써, 매우 낮은 에너지에서의 최종 응집 단계에 가장 가볍고 가장 취약한 입자를 제공하고, 여기서 이들은 최종적으로 "성장"하여 구조화된다.

더 무거운 입자는 층상 침전 모듈(19)의 튜브 또는 플레이트의 내부에 침전된다. 이들 모듈은 입자의 휴지의 각도, 즉 이들 모듈 상에 침전되는 각도보다 큰 수평 방향에 대한 각도를 형성하고, 상기 입자는 점진적으로 하향으로 미끄러진다. 이 이동 중에, 이들 입자 또는 응집체는 둥글게 말리고 다른 입자와 합체되는 경향이 있다. 층상 침전 모듈(19)의 저부에서, 따라서 이들은 더 크고, 더 조밀하며, 이들 자신의 침전 속도는 상당히 높다. 이들 조건 하에서, 층상 침전 모듈의 출구에서, 이들은 유압 플럭스를 용이하게 통과하여 도면 부호 20에서 제거되기 전에 이들이 축적되는 응집기/침전기의 저부에 도달한다. 도 3에 도시된 실시예에서, 이 제거는 중력에 의해 실행되고, 반면에 도 4의 실시예(도 3의 실시예와 동일함)에서는 이 제거는 스크레이퍼 시스템(21)에 의해 성취된다.

따라서, 그 후에 부유 셀(12)로 이송된 유압 플럭스는 층상 침전 모듈(19)에 의해 보유되어 있는 더 무거운 입자로부터 박리되고, 이제 단지 정적 응집 단계를 통한 부유(부호 18에서) 및 층상 응집(부호 19에서)을 위해 구성되어 있는 가벼운 입자만을 포함한다.

응집은 무반응물(reagent-free) 기계적 응집일 수 있다, 즉 응집체가 정적 장치(배플, 편향기) 또는 기계적 장치(프로펠러, 교반기)에 의해 발생할 수 있는 교반의 난류의 단순한 효과 하에서 형성되어 성장한다. 이는 예를 들면 생물학적 응집체의 경우에 해당한다.

그러나, 응집은 일반적으로 물리 화학적 현상이다. 이는 마이크로입자(콜로이드)가 금속염(Fe⁺⁺⁺또는 Al⁺⁺⁺)의 첨가에 의해 불안정화되는(이들의 제타 전위가중립화됨) 제1 응결 단계를 포함하고, 이는 이들이 제2의 소위 응집 단계에서 합체되어 성장할 수 있게 하여 가벼운 응집체를 형성한다.

일반적으로, 이 단계는 부유에 충분하다. 침전에 적합한 더 조밀하고 더 큰 응집체를 형성하기 위해, 폴리머가 응집 유닛의 헤드 단부에 주입된다.

도 5에 도시된 실시예에서, 본 발명에 따른 방법을 구현하는 설비는 그 내부로 응집제(폴리머)가 주입될 수 있는 교반에 의해 유지된 부가의 기계적 응집 셀(22)을 포함하고, 이 셀(22)은 정적 응집기(18)-침전기(19)의 상류에 위치된다.

이 방법을 완전하게 실행하기 위해, 즉 현탁 물질의 100%를 제거하기 위해, 응집기-침전기 내에 보유된 입자의 침전 속도(침전기 차단 임계치에 대응하는 속도)는 부유 가능한 입자의 침전 속도 이하이어야 한다.

이 특징을 예시하기 위해, 다수의 예를 이하에 제공한다:

1. 응집기(18)-침전기(19)가 10m/h(침전기 차단 임계치)를 초과하는 속도를 갖는 입자를 보유하고 부유 유닛(12)이 단지 그의 침전 속도가 5m/h 미만인 입자만을 "부유"시킬 수 있으면, 5 내지 10m/h의 침전 속도를 갖는 입자는 응집기-층상 침전기 및 부유 유닛 모두를 통과하고, 최종적으로 정화수를 오염시킨다.

2. 대조적으로, 응집기-침전기가 4m/h를 초과하는 속도를 갖는 입자를 보유하고 부유 유닛이 그의 침전 속도가 5m/h 미만인 입자를 부유시킬 수 있으면, 전체 설비(응집기-침전기 + 부유 유닛)는 입자의 100%를 보유할 것이다.

3. 응집기-침전기가 1m/h를 초과하는 속도를 갖는 입자를 보유하고 부유 유닛이 그의 침전 속도가 10m/h 미만인 입자를 부유시킬 수 있으면, 또한 설비가 입자의 100%를 보유할 수 있다는 것이 명백하지만, 이는 명백하게는 상기 장치가 거대해지고 반응물이 과투여되는 것을 암시한다.

설비의 적당한 치수 설정에 기초하여, 따라서 이는 응결제 및 응집제(폴리머)의 각각의 투여량을 조절함으로써, 모든 형태의 물의 처리를 커버하기 위해, 본 발명에 따라서 설비가 작동할 수 있는 것으로 고려된다.

상기 예에서 검토된 3개의 경우에 대해, 이하의 비고가 순서대로 참조된다:

1. 제1 경우에, 다수의 대안이 작동을 향상시키는데 이용 가능하다: 이는 응결제의 투여량을 증가시킴으로써 응집기-침전기를 떠나는 더 무거운 입자 또는 응집체의 구조를 변경하여 이들이 10m/h의 침전 속도로 부유할 수 있도록 먼저 가능하다. 또한 5m/h 미만의 차단 임계치를 갖도록 더 효율적인 층상 침전 모듈을 응집기측에 배치하는 것이 가능하다(예를 들면, 침전 표면적을 증가시키는 모듈을 구성하는 튜브를 위한 더 작은 직경 또는 더 큰 길이를 채택함으로써). 부유할 가능성이 없는 모든 응집체 또는 입자가 10m/h 초과의 침전 속도를 갖도록 폴리머의 투여량을 증가시키는 것도 명백하게 단순하다.

2. 제2 경우에, 반응물 투여량 및 치수 설정이 적합한 것으로 고려된다.

3. 제3 경우에, 과투여가 발생하는 것이 명백하다. 응집제(폴리머)가 감소되거나 제거되어야 하고, 또는 응결제 투여량이 감소되어야 한다: 선택은 처리 시스템에 좌우된다. 종종 응결제를 감소시키는 것이 경제적으로 더 유리하다. 폴리머의 또 다른 감소는 유닛이 멤브레인 상의 필터 또는 처리로 이어지는 경우 특히 중요한 팩터인 물의 폐색력을 제한한다.

상기 비고로부터 본 발명은 반응물의 투여를 용이하게 최적화하고 모든 형태의 물을 실질적으로 처리하는 것이 가능하다는 것이 명백하다.

이제, 본 발명에 따른 방법의 실시예를 설명한다. 이 예는 종래의 부유 기술에 의해 직접 처리될 수 없었던 비교적 매우 오염된 강물에 수행되는 시험을 참조한다.

처리된 원수(raw water)는 이하의 특성을 갖는다:

- 5 내지 7 ℃의 온도;

- 현탁 물질: 60 내지 195 g/m³;

- 37 내지 110 NTU의 탁도.

도 5에 도시된 형태의, 즉 이하의 주요 특징을 포함하는 30m³/h 파일럿 플랜트(pilot plant)가 사용된다:

- 그 내부로 응결제가 주입되는 강력한 기계적 교반기를 갖는 혼합기;

- 그 내부로 폴리머 또는 응집제가 주입되는 교반기(22)에 의한 기계적 응집 스테이지;

- 4분의 체류 시간 및 0.8m²의 단면적을 나타내고, 그 하부에 침전된 입자 또는 응집체를 회수하기 위한 층상 침전기(19) 및 호퍼(23)가 배열되는 3개의 시리즈의 배플을 상부로부터 하향으로 포함하는 정적 응집 스테이지(18). 이 층상 모듈은 50mm 높이 750mm 길이의 6각형 단면 덕트(50)로 형성된다. 이는 설비된 m²당8.7m²의 활성 표면적을 전개하고, 이는 상기 침전기에 의해 보유된 최소 입자의 속도가 8.7(하젠의 법칙)로 분할될 수 있다는 것을 의미한다. 응집기의 겉보기 속도는 단지 37.5m/h(30m³/h/0/8m²)로 침전하는 입자만을 보유할 수 있다. 층상 침전 모듈(19)에 의해, 37.5/8.7=4.3m/h 이상(층상 침전 모듈의 차단 임계치)에서 침전하는 입자를 보유하는 것이 가능하다;

- 1m²의 단면적을 나타내는 실제 부유 셀(12). 이 섹션의 겉보기 속도는 30m/h이다.

더욱이, 이 파일럿 플랜트는 부유 셀(12)에 유입되는 응집된 물과 혼합되는 100㎛ 이하의 직경을 갖는 미세 기포를 발생시키는, 도면 부호 13으로 나타내는 가압 팽창 시스템을 구비한다.

상이한 반응물 투여량에 대해, 이 파일럿 플랜트에서 얻어진 결과는 이하와 같다:

1. 응결제 = 25 g/m³및 폴리머 = 0.2 g/m³

처리수:

- 탁도 = 0.6 내지 1.1 NTU

- 현탁 물질 = 0.9 내지 2 g/m³

2. 응결제 = 25 g/m³및 폴리머 = 0 g/m³

처리수:

- 탁도 = 2 내지 7 NTU

- 현탁 물질 = 5 내지 9.8g /m³

3. 응결제 = 50 g/m³및 폴리머 = 0 g/m³

처리수:

- 탁도 = 1 내지 1.9 NTU

- 현탁 물질 = 2.5 내지 4.2 g/m³

4. 응결제 = 50 g/m³및 폴리머 = 0.2 g/m³

처리수:

- 탁도 = 0.4 내지 0.9 NTU

- 현탁 물질 = 0.9 내지 1.8 g/m³

결론적으로, 이 파일럿 플랜트에서 얻어진 실제 결과는 이하를 확인하는 기능을 한다:

- 본 발명에 따른 방법은 비교적 높은 오염된 물에서 조차 90% 이상의 현탁 물질 제거 효율을 얻는 기능을 한다;

- 응결제 및 응집제의 각각의 투여량의 조절은 응집기-침전기 및 부유 유닛의 각각의 성능을 조절하는 기능을 한다;

- 시험 No.4의 결과는 절대값에서 가장 만족스럽지만, 높은 응결제 소비(과투여)를 희생한다. 가장 양호한 작동 조건은 시험 No.1의 것들이다.

- 적어도 상술한 원수의 특성의 경우에, 응집제의 부재 또는 불충분은 응집기-침전기가 무거운 입자를 적합하게 보유하는 것을 불가능하게 한다.

본 발명의 구조를 넘지 않고, 실시 및/또는 실시예에 수행되는 다수의 변형이 고려될 수 있다.

따라서, 물리 화학적 응결이 필요한 모든 경우에, 응집 셀은 응결제를 혼합하도록 고에너지 혼합 구역을 따라갈 수 있다[교반기를 갖는 반응기, 고압 강하 상향류 정적 반응기, 인라인 혼합기, 위어(weir) 등]. 응집제(폴리머)는 필요하다면 제1 교반 응집기 내 또는 혼합 구역의 출구에 주입된다. 이 변형은 상술한 도 5에 대응한다.

응집-침전 셀의 크기에 따라서, 저부 슬러지는 호퍼(23)(도 3 및 도 5)를 통해 또는 스크레이퍼(24)(도 4)에 의해, 또는 당 기술 분야의 숙련자에게 공지된 임의의 다른 슬러지 추출 시스템에 의해 제거된다.

체류 시간에 의해 부과되면, 정적 응집 셀은 교반기를 갖는 하나 이상의 응집 스테이지를 따라갈 수 있다. 이들 셀은 침전을 방지하도록 교반된다.

처리될 폐수가 높은 현탁 물질 함량을 나타낼 때, 부유 유닛의 효율은 제거될 질량 유량(kg/m²)에 의해 제한된다. 다음, 처리 속도가 상기 질량 유량에 비례하여 감소된다.

상기 설명으로부터 본 발명에 따른 방법은 응집제(폴리머)의 투여를 증가시킴으로써 응집기-침전기 내의 현탁 물질의 일부를 제거하는 기능을 한다는 것을 이해할 수 있다. 부유 유닛 상의 질량 유량이 또한 상당히 감소되어, 고속으로 작동하여 마무리 역할을 수행하는 것이 가능하다. 따라서, 응집-침전 및 부유의 2개의 처리 단계의 조합으로 구성된 본 발명에 의해, 응집기-침전기 내에 보유되지 않은 현탁액 내의 임의의 입자는 부유 속도보다 낮은 침전 속도를 갖고, 부유 단계 중에 이를 제거하는 것을 가능하게 한다.

상술한 바와 같은 방법은 부유의 문제가 발생할 때마다 응집체를 경량화할 수 있는 반응물을 사용하려 시도하는 당 기술 분야의 숙련자의 편견의 경향에 반대되고, 반면 대조적으로 본 발명은 특히 무거운 입자를 조밀화하는 것을 추구한다.

더욱이, 설비의 최대 소형화를 얻기 위해, 및 당 기술 분야의 숙련자의 경향에 반대하여, 본 발명은 부분적으로 효율적인 것으로 설계된 층상 침전 시스템(이들 시스템은 일반적으로 미세 분리에 사용됨)을 실시하고 마무리 단계로서 부유 스테이지를 사용한다.

본 발명은 상기 설명하고 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니고 그의 모든 변형예를 포함한다는 것은 당연하다. 따라서, 본 발명에 따른 장치는 응집기-침전기의 상류에, 예를 들면 이 응집기-침전기를 공급하는 위어 상에 제공될 수 있는 혼합기 또는 인라인 주입 수단을 포함할 수 있다.

Claims

현탁 물질로 오염된 물을 부유에 의해 정화하기 위한 방법에 있어서,

상기 정화 처리는 단일 설비에서 수행되는 2개의 연속적인 단계, 즉

- 더 무거운 입자의 1차 분리 단계를 구비하고, 상기 더 무거운 입자의 1차 분리 단계가 수행되는 구역은 정적 응집 단계가 구현되는 구역 하부에 위치되고, 상기 더 무거운 입자의 제거를 포함하며, 상기 정적 부유/1차 분리 단계 중에 보유되는 더 무거운 입자의 침전 속도는 부유 가능한 입자의 침전 속도 이하인 하향류 정적 응집 단계, 및

- 그의 침전 속도가 부유 차단 임계치보다 낮은 가벼운 입자를 제거하는 부유 단계에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 항에 있어서, 상기 응집 단계는 하나 이상의 반응물(응결제, 폴리머 등)의 도입을 위한 고에너지 혼합 단계에 따라가는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 정적 응집 단계는 교반을 갖는 하나 이상의 응집 단계에 따라가는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하기 위한 장치에 있어서,

동일한 포위 공간 내에, 편향기 및 배플을 구비한 정적 응집기(18), 상기 정적 응집기(18)의 직하부에 위치된 층상 침전기(19), 및 더 가벼운 입자의 부유에 필요한 미세 기포를 발생시키는 가압 팽창 시스템(13)을 갖는 부유 유닛(12)을 포함하고, 1차 침전으로부터 유출되는 더 무거운 입자는 응집기/침전기의 저부에서 제거되는 것을 특징으로 하는 장치.
제4 항에 있어서, 그 내부로 응집제가 주입되는, 교반에 의해 유지되는 하나 이상의 기계적 응집 셀(22)을 추가로 포함하고, 상기 셀은 응결기(10)와 정적 응집기(18)-층상 침전기(19) 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 장치.
제4 항에 있어서, 상기 응집기-침전기의 상류에 상기 응집기-침전기를 공급하는 위어 상에 위치될 수 있는 혼합기 또는 인라인 주입 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.