KR200456162Y1 - Underwater airation and underwater agitating device by control of rotating·backlashing - Google Patents
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Abstract
본 고안은 정·역회전 제어에 따른 수중교반 및 수중 폭기장치에 관한 것으로서, 오·폐수의 유기물 및 영양염류(질소, 인)를 제거하는 공정에서 단일 반응조내에 산소를 공급하여 유기물 제거 및 질산화를 위한 호기영역의 폭기기능과, 영양염류를 제거하기 위한 혐기영역의 교반기능이 정·역회전 제어에 따라 의해 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an underwater agitation and underwater aeration device according to the forward and reverse rotation control, and to remove organic matter and nitrification by supplying oxygen in a single reactor in the process of removing organic matter and nutrients (nitrogen, phosphorus) from waste water. It is characterized in that the aeration function of the aerobic zone for, and the agitation function of the anaerobic zone for removing nutrients is made by the forward and reverse rotation control.
따라서 호기공정시 수중교반기의 임펠러를 역회전시켜 나선형 유속상승 장치를 통해 난류를 형성하여 산기관에서 발생되는 공기방울과 강하게 접촉시킴으로써 수두손실을 최소화하여 소요동력을 저감하고, 기액전달속도를 배가시켜 산소흡수율을 크게 상승시키는 특징이 있다.Therefore, during the aerobic process, the impeller of the underwater stirrer is reversed to form turbulent flow through the spiral flow rate increasing device, which makes strong contact with air bubbles generated from the diffuser, thereby minimizing head loss, reducing the required power, and doubling the gas-liquid transfer speed. There is a characteristic that greatly increases the oxygen absorption rate.
난류(TURBULENT FLOW), 수두(유체(流體)가 지니는 에너지를 길이의 단위), 수중교반기 Turbulent flow, head (the energy of a fluid unit of length), underwater stirrer
Description
본 고안은 정ㆍ역회전 제어에 따른 수중교반 및 수중 폭기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 오ㆍ폐수에 포함된 유기물 및 영양염류(질소, 인)를 제거하는 공정에서 단일 반응조내에 산소를 공급하여 유기물 및 영양염류 및 질산화를 위한 호기영역의 폭기기능과, 유기물 및 영양염류를 제거하기 위하여 정ㆍ역회전 제어에 따른 교반기능이 혐기영역에 마련되어 호기공정시 수중 교반기의 임펠러를 역회전시키면 나선형 유속상승 장치를 통해 난류(TURBULENT FLOW)를 형성되어 산기관에서 발생되는 공기방울과 유기물 및 영양염류를 강하게 접촉시킴으로써 수두손실을 최소화하여 소요동력을 저감하고, 기액전달속도를 배가시켜 산소흡수율을 크게 상승시키는 정ㆍ역회전 제어에 따른 수중교반 및 수중 폭기장치에 관한 것이다.The present invention relates to an underwater agitation and underwater aeration device according to forward and reverse rotation control, and more specifically, to supply oxygen into a single reaction tank in a process of removing organic matter and nutrients (nitrogen, phosphorus) contained in wastewater and wastewater. The aeration function of the aerobic zone for organic matter and nutrients and nitrification and the agitation function according to the forward and reverse rotation control to remove organic matter and nutrients are provided in the anaerobic zone. Turbulent flow is formed through the flow rate increasing device, so that the air bubbles generated from the diffuser and the organic matter and nutrients are strongly contacted to minimize head loss, thereby reducing the required power, and doubling the gas-liquid transfer rate to greatly increase the oxygen absorption rate. The present invention relates to an underwater agitation and underwater aeration device in accordance with forward and reverse rotation control.
현대사회가 공업화, 산업화되어 감에 따라 가정이나 산업현장에서 배출되는 오폐수는 그 량이나 오염도가 점차 증가하고 있는 추세이며, 그에 따라 오 폐수를 처리하기 위한 방법이나 시설을 위한 종래기술 또한 상당히 많이 나와 있다.As the modern society is industrialized and industrialized, the amount of wastewater discharged from homes and industrial sites is gradually increasing, and accordingly, there are quite a lot of conventional technologies for methods and facilities for treating wastewater. have.
일반적으로 오, 폐수를 처리하기 위해서 많이 쓰이는 방법은 화학적으로 처리하는 방법과 생물학적으로 처리하는 방법이 있다.In general, the most commonly used methods for treating wastewater and wastewater include chemical treatment and biological treatment.
화학적으로 처리하는 방법은 그 처리속도는 빠르나 화학약품에 의한 추가오염의 문제가 있으므로 생물학적으로 처리하는 방법이 널리 쓰이며, 그 중 활성오니법에 의한 방법이 활발히 연구되고 있다.The chemical treatment method is fast, but there is a problem of additional contamination by chemicals, so biological treatment is widely used. Among them, the active sludge method has been actively studied.
활성오니법이란 오폐수를 활성오니(호기성 세균)와 함께 폭기조에서 폭기, 교반하여 BOD(생물학적 산소요구량)를 거의 만족시키도록 하며, 하수 속의 콜로이드상이나 용해한 물질이 침전하거나 활성오니에 접착되어 깨끗한 물로 되는데 한 차례의 정화작용을 한 후, 침전된 물질을 분리하거나 필요에 따라 폐기 또는 다시 본처리 과정으로 반송하여 오폐수를 처리하는 방법을 말한다.The activated sludge method aerated and agitated the waste water in the aeration tank together with the activated sludge (aerobic bacteria) to almost satisfy BOD (biological oxygen demand), and colloidal or dissolved substances in sewage precipitate or adhere to the activated sludge to become clean water. It refers to a method of treating wastewater by separating the precipitated material after one purification operation and then discarding or returning it to the main treatment process if necessary.
또한, 활성오니법에 사용되는 폭기장치는 통상적으로 브로워(BLOWER)를 이용하여 강제적으로 공기를 공급하는 강제 급기식 수중폭기장치와, 단일 임펠러의 회전력에 의해 오수와 공기를 흡입시키는 자흡식 단일 임펠러형 수중폭기장치로 나누어진다.In addition, the aeration device used in the activated sludge method is a forced air submerged aeration device that normally supplies air by using a blower, and a self-contained single impeller that sucks sewage and air by the rotational force of a single impeller. It is divided into type underwater aeration system.
상기 강제 급기식 수중폭기장치는 공기 공급관과 연결하여 사용하고, 교반 및 급기 겸용으로 탈질 탈인처리를 할 수 있으며, 고효율 설계로 뛰어난 산소 전달 능력과 송기량을 증감 또는 단속운전함으로써 산소 공급량의 조절이 용이하다.The forced air type underwater aeration device is used in connection with an air supply pipe, and can be denitrified and dephosphorized by agitation and air supply, and the oxygen supply can be controlled by increasing or decreasing the oxygen supply capacity and the air flow rate with a high efficiency design. It is easy.
또한, 자흡식 단일 임펠러형 수중폭기장치 강한 지흡력으로 송풍기관련 배관이 필요 없어 설치 및 유지관리가 용이하고, 구조가 간단하여 고장 발생률이 낮으며, 소음이 적으므로 어느 장소에도 설치가 가능하다.In addition, the self-suction single impeller-type underwater aeration device does not need a blower-related piping due to strong suction force, easy to install and maintain, simple structure, low failure rate, low noise, can be installed anywhere.
그러나 상기 강제 급기식 수중폭기장치는 산소 전달률은 우수하나 이에 따른 브로와 및 배관 설비 등의 추가적인 부대설비가 많이 소요되는 문제점이 있다.However, the forced air-type underwater aeration device is excellent in oxygen transfer rate, but there is a problem in that additional auxiliary equipment such as browers and plumbing facilities are required.
또한, 자흡식 단일 임펠러형 수중폭기장치 또는 이중 임펠러형 수중폭기장치는 강제 급기식 폭기장치에 비해 별도의 브로워 및 배관 설비 등을 포함한 부대설비가 요구되지는 않으나, 단위동력(KW)당 산소 전달율이 강제 급기식에 비해 현저히 떨어지기 때문에, 생물학적으로 많은 량의 산소를 필요로 하여 미생물을 이용한 오폐수를 처리하는 수중폭기장치로서는 부적합하다.In addition, the self-contained single impeller-type aeration system or double impeller-type aeration system does not require additional equipment including a separate brower and plumbing facilities, compared to a forced air aeration system, but the oxygen transmission rate per unit power (KW) Since it is considerably inferior to this forced air supply type, it is not suitable as an underwater aeration apparatus which requires biologically large amounts of oxygen and treats wastewater using microorganisms.
따라서 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 고안의 목적은 단일 반응조내에서 상부에는 호기영역의 폭기기능과 하부에는 혐기영역을 위한 교반기능이 일체로 구비된 상태에서 교반기능의 정·역회전 제어에 의해 상호 보완적으로 다기능이 이루어지도록 하여 호기공정시 혐기영역에서 수중교반기의 임펠러를 역회전시키면 내부가 나선형인 유속상승 장치를 통해 발생되는 난류가 상승하여 산기관에서 발생되는 공기방울과 접촉시키는 수중교반 및 수중 폭기장치를 제공한다. Therefore, an object of the present invention for solving the above problems is to control the forward and reverse rotation of the stirring function in a state in which the aeration function of the aerobic region at the top and the agitation function for the anaerobic region at the bottom are integrally provided in a single reactor. Multi-function is complementary by rotating the impeller of the underwater stirrer in the anaerobic zone during the aerobic process, and the turbulence generated through the spiral flow rate riser rises and the water comes into contact with air bubbles generated from the diffuser. It provides a stirring and underwater aeration device.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안 수중교반 및 수중 폭기장치는 단일 반응조내에서 호기공정시 수중교반기의 임펠러를 역회전시켜 나선형 유속상승 장치를 통해 유기물 및 영양염류가 포함된 난류를 형성시켜 산기관에서 발생되는 공기방울 과 강하게 충돌시킴으로써 수두손실을 최소화하여 소요동력을 저감하고, 기액전달속도를 배가시켜 산소흡수율을 크게 상승시키는 효과가 있다.As described above, the present invention underwater agitator and underwater aeration device reversely rotate the impeller of the underwater agitator during aerobic process in a single reactor to form a turbulent flow containing organic matter and nutrients through a spiral flow riser to generate in the diffuser. By colliding strongly with the air bubbles, it is possible to minimize head loss and to reduce the required power, and to increase the oxygen absorption rate by doubling the gas-liquid transfer rate.
또한, 본 고안은 별도의 배관이 필요 없어 설치 및 유지관리가 용이하고, 구조가 간단하여 고장 발생률이 낮으며, 소음이 적으므로 어느 장소에도 설치할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention does not require a separate pipe is easy to install and maintain, the structure is simple, the failure rate is low, the noise is low, there is an effect that can be installed in any place.
이하, 첨부된 도면에 의해 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention by the accompanying drawings in detail as follows.
도 1은 본 고안 수중교반 및 수중폭기장치를 도시해 보인 분리 사시도 이고, 도 2는 본 고안 수중교반 및 수중폭기장치를 도시해 보인 결합사시도이고, 도 4는 본 고안 수중교반 및 수중폭기장치를 도시해 보인 결합단면도이다.1 is an exploded perspective view showing the present invention underwater stirring and underwater aeration apparatus, Figure 2 is a combined perspective view showing the present invention underwater agitating and underwater aeration apparatus, Figure 4 is a water agitator and underwater aeration apparatus It is the cross-sectional view shown.
본 고안 수중교반 및 수중폭기장치(1)는 오ㆍ폐수를 정화하기 위해 단일 반응조 내(10)에 설치하여 하부방향에서 상부방향으로 혐기영역(12), 완충영역, 호기영역(11)으로 구분하고, 혐기영역(12)에서는 교반기능과 호기영역(11)에는 폭기기능이 더 부가된다.Invented underwater stirring and underwater aeration device (1) is installed in a single reactor (10) to purify the waste water and wastewater, divided into
따라서 상기 수중교반 및 수중폭기장치(1)중 유속상승장치(22)는 원통형상에 상ㆍ하부방향으로 대향지게 호퍼(35, 35')가 형성되어 장구형상을 이루고, 상기 원통형상의 내주면에는 길이방향으로 나선형(23)을 형성하여 교반되는 무기물 및 영양염류가 나선형(23)을 따라 빠르게 상승하는 과정에서 난류가 발생하여 상부로 공급하는 구조이다.Therefore, in the underwater stirring device and the
또한, 상기 유속상승장치(22)는 반응조(10)의 바닥에서 이격되도록 한 쌍의 받침대(36)를 마련하여 하부에 위치하는 호퍼(35')의 외주면으로 부착한다.In addition, the flow
또한, 상기 유속상승장치(22)는 원통형상이기 때문에 내부로 삽입되는 수중교반기(33)가 내주면에 형성된 나선형(23)과 간격을 형성하고, 상기 수중교반기(33)의 하부 외주면에는 유속상승장치(22)의 하부 내주면에 고정하도록 고정부재(24)를 볼트 체결한다. In addition, since the flow
상기 수중교반기(33)는 내부에 정ㆍ역회전하는 수중모터(30)가 수밀되게 설치된 상태에서 회전축(31)만 수직방향으로 외부로 노출되어 끝단에 임펠러(26)가 부착되도록 수중모터(30)를 밀폐하는 수밀케이싱(34)이 형성된다.The
상기 수밀케이싱(34)의 상부에는 수중교반기(33) 또는 수중교반 및 수중폭기장치(1)를 인양할 수 있도록 인양고리(28)와 수중모터(30)에 전원을 공급하는 리드선이 인출된다.The lead wire for supplying power to the
따라서 상기 수중교반기(33)는 유속상승장치(22) 내부로 관통되어 임펠러(26)는 유속상승장치(22)의 하부로 노출되어 받침대(36) 사이에 위치하고, 상부는 유속상승장치(22)의 상부로 돌출된 상태로 설치되는 게 바람직하다. Accordingly, the
또한, 상기 유속상승장치(22)의 상부에 형성된 호퍼(35) 둘레에는 수중교반기(33)와 수평하게 원형 또는 사각의 링형상을 갖는 공기배관(32)이 위치하고, 상기 공기배관(32)을 지지하기 위해서는 공기배관(32)의 저면과 받침대(36)의 상면 사이에 수직방향으로 각각의 포스트(25)가 부착되어 사방에서 고정한다. In addition, an
한편, 상기 공기배관(32)은 내부로 공기를 공급하여 유동할 수 있도록 통공되고, 상면 일측에는 도면에 미 도시 하였으나 공기호스와 연결되는 강제급기구(27)가 형성되어 공기를 외부에서 공급한다.On the other hand, the
또한, 상기 공기배관(32)의 상면에는 일정간격으로 다수개의 산기관(21)이 부착되어 공기배관(32)으로 공급되어 유동하는 공기를 외부로 배출하여 공기방울(29)을 형성한다.In addition, a plurality of
따라서, 본 고안 수중교반 및 수중 폭기장치(1)는 유기물 제거 및 질산화 공정의 호기영역(11)에서 임펠러(26)가 역회전하면서 내부가 나선형(23)인 유속상승장치(22)를 통해 난류가 형성되어 산기관(21)에서 발생되는 공기방울(29)과 무기물 및 영양염류가 강하게 충돌되고, 탈질화 및 탈인공정의 혐기영역(12)에서는 임펠러(26)를 정회전시켜 교반함으로서 반응을 촉진한다.Therefore, the present invention underwater stirring and underwater aeration device (1) is turbulent through the
도 3은 본 고안 유속상승장치를 도시해 보인 정면도면으로 원통형상으로 내주면에 나선형(23)이 형성되어 나선형(23)을 따라 상승속도를 가속하는 것은 물론 나선형(23)을 따라 상승하는 과정에 소용돌이 모양처럼 회전되어 난류가 발생하는 구조이다.Figure 3 is a front view showing the device designed to increase the flow rate of the spiral is formed on the inner circumferential surface in a cylindrical shape to accelerate the ascending speed along the spiral (23) as well as in the process of rising along the spiral (23) It is a structure that generates turbulence by rotating like a swirl.
도 5는 본 고안 수중교반 및 수중폭기장치의 실시 예를 도시해 보인 사용상태도이다. Figure 5 is a state diagram showing the embodiment of the present invention underwater stirring and underwater aeration apparatus.
본 고안은 정·역회전 제어에 따른 수중교반 및 수중 폭기장치(1)를 반응조(10)에 설치하여 오·폐수의 유기물 및 영양염류(질소, 인) 제거 공정에서 단일 반응조(10)내에 산소를 공급하여 유기물 제거 및 질산화를 위한 호기영역(11)에서 폭기기능이 부가되어 영양염류를 제거하기 위해 혐기영역(12)에서 교반기능을 갖는수중교반기(33)의 수중모터(30)를 호기공정시 수중교반기(33)의 임펠러(26) 를 역회전시키면 내부가 나선형인 유속상승 장치(22)를 통해 난류(TURBULENT FLOW)을 형성시켜 산기관(21)에서 발생되는 공기방울(29)과 강하게 충돌시킴으로써 수두손실을 최소화하여 소요동력을 저감하고, 기액전달속도를 배가시켜 산소흡수율을 크게 상승시키는 특징이 있다.The present invention is to install the underwater stirring and underwater aeration device (1) in the reaction tank (10) according to the forward and reverse rotation control to remove the organic matter and nutrients (nitrogen, phosphorus) of the waste water, oxygen in a single reaction tank (10) The aeration process is added to the aerobic motor (11) of the underwater stirrer (33) having a stirring function in the anaerobic zone (12) to remove nutrients by adding aeration in the aerobic zone (11) for removing organic matter and nitrification Reverse rotation of the
도 1은 본 고안 수중교반 및 수중폭기장치를 도시해 보인 분리 사시도.1 is an exploded perspective view showing the present invention underwater stirring and underwater aeration device.
도 2는 본 고안 수중교반 및 수중폭기장치를 도시해 보인 결합 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a combination of the present invention underwater stirring and underwater aeration device.
도 3은 본 고안 유속상승장치를 도시해 보인 정면도.Figure 3 is a front view showing the present invention flow rate increase device.
도 4는 본 고안 수중교반 및 수중폭기장치를 도시해 보인 결합단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing the present invention underwater stirring and underwater aeration device.
도 5는 본 고안 수중교반 및 수중폭기장치의 실시 예를 도시해 보인 사용상태도.Figure 5 is a use state showing an embodiment of the present invention underwater stirring and underwater aeration device.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: 수중교반 및 수중폭기장치 10: 반응조1: Underwater Stirring and Underwater Aerator 10: Reactor
11: 호기영역 12: 혐기영역11: aerobic zone 12: anaerobic zone
21: 산기관 22: 유속상승장치21: diffuser 22: velocity increasing device
23: 나선형 24: 고정부재23: spiral 24: fixing member
25: 포스트 26: 임펠러25: Post 26: Impeller
27: 강제급기구 28: 인양고리27: forced supply 28: lifting ring
29: 공기방울 30: 수중모터29: Air bubble 30: Submersible motor
31: 회전축 32: 공기배관31: rotating shaft 32: air piping
33: 수중교반기 34: 수밀케이싱33: Underwater Agitator 34: Watertight Casing
35, 35': 호퍼35, 35 ': Hopper
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