KR20050009976A

KR20050009976A - 응집 침전방법 및 장치

Info

Publication number: KR20050009976A
Application number: KR10-2004-7000709A
Authority: KR
Inventors: 고산다사카에; 히누마히로토시; 다테이시나오히로; 하타겐지; 스즈키겐; 후지하시도모이치
Original assignee: 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2005-01-26
Also published as: JP2004008909A; CN1286737C; WO2003104151A1; EP1518829A1; CN1537079A; CA2454569A1; US7090777B2; US20050000910A1; JP3856307B2

Abstract

본 발명은 플록의 유출을 방지하고, 가동 초기에서도 제탁성능이 저하하지 않는 콤팩트한 응집 침전방법과 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 피처리수에 무기 응집제 및 경우에 따라서는 유기 고분자 응집제를 첨가하여 혼합 교반하여 응집 침전처리하는 방법에 있어서, 교반한 액을 분리조의 제 1실로 유도하여 여기서 플록 성장시켜 고체-액체 분리를 행함과 동시에 분리수를 조 밖으로 배출하고, 제 1실에서 성장한 플록과 제 1실의 분리수의 일부를 제 1실의 하부에 설치한 제 2실에 플록 자체의 침강속도보다 빠른 속도로 유하시키고, 제 2실에서 성장한 플록을 농축시키고, 농축한 오니를 배출함과 동시에, 플록의 농축에 의해 생긴 분리수와, 플록과 함께 제 2실로 도입된 제 1실 분리수를 제 2실의 상부로부터 분리수로서 뽑아 내는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

Description

응집 침전방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR FLOCCULATING SETTING}

원수에 함유되는 현탁물질을 분리하는 방법 중에서 원수에 응집제를 첨가하여 분리조 내를 상향류로 흘려 오탁물질을 응집시켜 조대입자(플록)로 하여 침강 분리하는 방법은, 상향류식의 응집 침전조작으로서 널리 사용되고 있다.

종래의 상향류식의 응집 침전방법에 있어서의 처리속도(여기서의 처리속도란, 피처리수의 수량을 조 단면적으로 나눈 유속을 말함)는, 플록의 침강속도에 의한 제약을 받아, 처리속도를 플록의 침강속도보다도 빠르게 할 수는 없다. 또 처리속도가 플록의 침강속도 이하이어도 유속이 불균일한 경우에는 플록의 침강이 저지된다. 특히 원수 유입부 근방의 상향 유속은 플록의 침강속도를 상회하여 플록의 침강을 저해할 뿐만 아니라, 플록의 파쇄를 초래하는 경우가 있다. 이는 처리과정에 있어서, 블랭킷층, 즉 조대 플록의 체류층의 형성을 행하는지의 여부에 관계없이 말할 수 있는 것이다.

블랭킷층의 형성을 수반하는 상향류식 응집 침전처리에서는 미세한 플록이나미응집의 탁도성분이 블랭킷층을 통과할 때에 블랭킷층을 형성하고 있는 플록과 접촉하여 포착됨으로써 제탁(除濁)이 촉진됨과 동시에 플록의 침강성이 향상된다. 그러나 블랭킷층의 형성을 행하여 플록의 침강성을 향상시키는 경우, 처리속도를 빠르게 하면, 블랭킷층의 형성이 저해되어 플록이 흘러 넘친다.

한편, 처리속도를 일반의 응집 침전처리보다도 크게 한 처리방식으로서, 분리조의 하부에 농축조를 배치하고, 분리조와 농축조를 플록 이송관으로 접속한 방식이 있다. 분리조에서 형성된 플록은, 플록 자체의 침강에 의해 생기는 하강류에 의해 플록 이송관 내를 침강하여 농축조로 이행한 후에 농축되어 배출된다. 농축에 의해 생기는 분리수는, 상기 플록의 하강류의 영향을 받아 분리조로 반류된다.

그러나 이 방식에서는 분리조로부터 농축조로의 플록과 물의 이송을, 플록 자체의 침강에 의해 생기는 하강류에 의존하고 있기 때문에, 분리조로부터 농축조로의 이송수량의 제어를 임의로 행할 수는 없어, 처리속도는 플록의 침강속도에 의존하지 않을수 없었다. 또한 농축조의 기능은, 분리조로부터 유입된 플록을 단지 중력 농축할 뿐으로 분리조와 같이 플록의 고체-액체 분리를 적극적으로 행함으로써 맑고 깨끗한 분리수를 얻는다는 기능을 가지고 있지 않다.

상향류식 응집 침전방법에 있어서의 상기와는 다른 문제로서, 장치 가동 초기의 제탁성능의 저하를 들 수 있다. 이는 블랭킷층의 형성을 수반하는 처리방식에 있어서는 매우 심각한 문제이다. 일단, 블랭킷층이 형성되면 미세한 플록은 블랭킷층을 형하는 커다란 플록과의 접촉 ·합체에 의해 제거되나, 그와 같은 블랭킷층이 형성되기 위해서는 미세한 플록끼리가 회합을 거듭할 필요가 있다. 따라서장치의 가동 시에는 블랭킷층이 존재하지 않은 상태로부터 처리를 개시하기 때문에 블랭킷층이 형성되기까지의 사이는 처리수질의 악화가 생긴다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하여 처리속도가 플록의 침강속도보다도 큰 상황에 있어서도 플록의 유출을 방지함과 동시에, 장치 가동 초기에 있어서도 제탁성능의 저하가 생기지 않는 콤팩트한 응집 침전방법과 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 응집침전처리에 관한 것으로, 특히 하수, 배수, 오탁이 진행된 하천수, 호수와 늪의 물 및 빗물의 처리에 있어서, 응집제를 원수에 첨가하여 현탁물질을 응집 침전 분리하는 상향류식 응집 침전방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 응집 침전장치의 일 구체예의 구성도로서, 도 1(a)는 응집 침전장치의 단면 구성도, 도 1(b)는 제 2실의 분리수 집수관의 설치부분의 횡단면도, 도 1(c)는 제 2실의 분리수 유출관의 유량 조절기구의 예를 나타내는 개략도,

도 2는 본 발명의 응집 침전장치의 다른 구체예를 나타내는 단면 구성도,

도 3은 본 발명의 응집 침전장치의 다른 구체예를 나타내는 단면 구성도,

도 4는 본 발명의 응집 침전장치의 다른 구체예를 나타내는 단면 구성도,

도 5는 실시예 2의 결과를 나타내는 경과시간에 따른 유속과 SS의 변화를 나타내는 그래프이다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 피처리수(원수)에 무기응집제를 첨가하여 혼합교반(급속교반)한 액을 응집 침전처리하는 방법에 있어서, 교반한 액을 분리조의 제 1실로 유도하여 여기서 플록 성장시켜 고체-액체 분리를 행함과 동시에 분리수를 조 밖으로 배출하고, 제 1실에서 성장한 플록과 제 1실의 분리수의 일부를 제 1실의 하부에 설치한 제 2실로 플록 자체의 침강속도보다 빠른 속도로 유하시키고, 제 2실에서 성장한 플록을 농축하고, 농축한 오니를 배출함과 동시에, 플록의 농축에 의해 생긴 분리수와, 플록와 함께 제 2실로 도입된 제 1실 분리수를 제 2실의 상부로부터 분리수로서 뽑아 내는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

본 발명에 관한 응집 침전방법에 있어서, 분리조의 제 1실로부터 제 2실로의 플록 및 제 1실 분리수의 도입량의 제어는, 제 2실로부터 뽑아 내는 분리수의 양을 조정함으로써 행할 수 있다. 또 제 1실로부터 제 2실로의 플록 및 분리수의 도입은, 플록 이송관에 의해 행할 수 있다. 이때 플록 이송관 내에서의 하향류의 유속이 5m/분 이하가 되도록 제 2실로부터의 분리수와 오니의 합계 배출유량을 조정함으로써 플록 이송관 하부에서의 플록의 파쇄를 억제하거나, 또는 제 2실에서의 플록 이송관 하단으로부터 분리수 집수관으로의 상향 유속이 플록의 침강속도보다도 느려지도록 제 2실 분리수의 탁도 또는 현탁물질 농도를 지표로 하여 제 2실 분리수의 유출수량을 자동 제어할 수 있다.

또, 본 발명에서는 피처리수에 무기 응집제를 첨가하여 혼합 교반한 액을 응집 침전하는 장치에 있어서, 분리조와 분리조를 상부의 제 1실과 하부의 제 2실로 분할하는 격벽을 가지고, 제 1실에는 상부에 제 1실 분리수 유출부, 하부에 피처리수 유입부가 설치되고, 제 2실에는 상부에 제 2실 분리수 유출부, 하부에 오니 배출부가 설치되고, 격벽을 관통하여 제 1실과 제 2실을 연통하는 양쪽 끝이 개구되어 있는 수직한 플록 이송관이 배치되어 있고, 플록 이송관의 상단은 제 1실에서의 제 1실 분리수 유출부와 피처리수 유입부의 사이에 위치하고, 하단은 제 2실에서의 제 2실 분리수 유출부와 오니 배출부의 사이에 위치함과 동시에, 제 2실 분리수 유출부로부터 유출되는 수량을 조정하는 밸브 또는 펌프가 배치된 장치가 제공된다.

본 발명에 관한 응집 침전방법 및 장치에 있어서는, 피처리수에 무기 응집제와 함께 유기 고분자 응집제(폴리머)를 아울러 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 응집 침전장치에 있어서, 제 1실 내의 상부에는 부상 여과재로 이루어지는 여과재층을 설치하고, 그 하단이 플록 이송관 상단보다도 위쪽에 위치하도록 배치할 수 있다. 또 플록 이송관은 적어도 2개 배치되고, 플록 이송관의 각각의 아래쪽으로 수평방향의 저지판을 배치하여 인접하는 저지판의 수직위치를 상하로 어긋나게 하여 배치할 수 있다. 또한 제 1실 내의 상부에 수평방향으로 회전 가능한 교반 날개(A)를 설치하고, 이것을 플록 이송관 상단보다도 위쪽에 위치하도록 배치할 수 있다. 또한 플록 이송관 내에는 수평방향으로 회전 가능한 교반날개(B)를 배치할 수 있다.

본 발명에서는, 격벽에 의해 분리조를 상부의 제 1실과 하부의 제 2실로 분할하고, 피처리수를 제 1실로 유입시켜 피처리수 중의 오탁물질을 조대 플록으로 함과 동시에 조대해진 플록을 플록 이송관을 통하여 제 2실로 강제적으로 이송함으로써, 제 1실에서의 플록 이송관 상단보다 위쪽의 상향 유속을 플록 블랭킷층을 형성할 수 있는 유속, 즉 조대 플록의 침강속도 미만으로 까지 저감하여 제 1실 분리수를 맑고 깨끗하게 할 수 있다.

또한, 제 2실로 이송된 플록이 침강하는 범위 내에서, 플록 이송관 하단으로부터 제 2실 분리수 집수관으로의 상향 유속을 임의로 조정함으로써, 제 2실 분리수도 맑고 깨끗하게 할 수 있다.

즉, 본 발명은 조를 상하로 2분할하여, 상부의 제 1실에서 조대 플록과 플록 블랭킷층의 형성에 의해 고체-액체 분리를 행하여 제 1실 분리수를 맑고 깨끗하게 함과 동시에, 하부의 제 2실에서도 제 1실로부터 이송된 플록을 고체-액체 분리 하여 제 2실 분리수를 맑고 깨끗하게 한다는 것이다.

본 발명의 응집 침전장치에 있어서는, 제 1실에서의 조대 플록과 플록 블랭킷층과의 형성이 불충분한 경우에 있어서도, 제 1실 내의 상부에 여과재층을 배치함으로써 오탁물질을 여과재층을 통과시킴으로써 제거하여 제 1실 분리수를 맑고 깨끗하게 할 수 있다. 제 1실 내에 여과재층을 배치할 경우에는 여과재층을 적절하게 세정하여 포착한 SS를 박리 제거하는 조작을 설치하는 것이 바람직하다.

조대화한 플록을 제 1실로부터 제 2실로 이송하는 플록 이송관 중에서는 수류는 하향류이고, 플록 이송관 하부로부터 제 1실로 유출하면 수류는 반전하여 상향류가 된다. 고체-액체 분리를 양호하게 하기 위해서는 상향류를 정류하여 상향 유속을 균일하게 하는 것이 중요한 한편, 장치를 콤팩트화하기 위해서는 정류에 요하는 수직거리를 짧게 하는 것이 바람직하다. 또한 제 2실 내에서의 상향 유속을 빠르게 하기 위해서는, 플록 이송관 하단으로부터 유출되는 조대 플록을 파쇄하지 않고 정류할 필요가 있다. 조대 플록을 파쇄하지 않고 상향류의 정류화를 행하기 위하여 본 발명에서는 플록 이송관 내의 유속을 5m/분 이하로 하는 것이 바람직하다. 또 본 발명에 있어서는 플록 이송관의 아래쪽에 수평방향의 저지판을 배치함으로써 플록을 파쇄하지 않고, 플록 이송관 하단으로부터 유출되는 수류를 저지판에 의해 횡향(橫向)의 흐름으로 바꿀 수 있다.

또한 플록 이송관 하단으로부터의 수류의 횡향의 흐름끼리가 충돌하는 것을 방지하기 위하여 저지판의 설치위치를 인접하는 저지판의 위치와 상하로 어긋나게 하여 배치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상하로 어긋나는 거리는 플록 이송관 하단과 저지판과의 수직거리 이상으로 하는 것이 바람직하다.

플록을 치밀한 펠릿으로 함으로써 제 1실에서의 플록 이송관 상단보다 위쪽의 상향류의 유속을 상승시키는 것이 가능하고, 아울러 제 2실에서의 플록 이송관 하단으로부터 제 2실 분리수 집수관으로의 상향류의 유속을 증가시키는 것도 가능하다. 본 발명에서는 제 1실 내의 상부에 교반날개를 배치하고, 이것을 수평방향으로 회전시킴으로써 플록 블랭킷층 내의 조대 플록의 치밀화를 행할 수 있다. 또는 플록 이송관 내에 교반날개를 배치하여 이것을 수평방향으로 회전시킴으로써 플록 이송관 내를 강하하는 플록의 치밀화를 행할 수도 있다.

다음에 본 발명을 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 응집 침전장치의 여러가지의 구체예를 나타내는 단면 구성도이다.

도 1(a)에서 1은 응집 침전장치, 2는 격벽, 3은 제 1실, 4는 제 2실, 5는 제 1실 분리수 유출관, 6은 원수(피처리수) 유입관, 7은 제 2실 분리수 집수관, 8은 제 2실 분리수 유출관, 9는 오니 배출관, 10은 플록 이송관, 11은 저지판, 12는 제2실 분리수 이송펌프, 13은 여과재, 14는 여과재층, 15는 여과재 유출방지 스크린, 16은 여과재받이 스크린, 17은 스크레이퍼, 18은 스크레이퍼의 회전축이다. 또 도 2에 있어서의 19는 드래프트튜브, 도 3에 있어서의 20은 회전날개 A, 도 4에 있어서의 21은 교반날개 B, 22는 교반날개 B의 회전축이다.

본 발명의 실시형태의 일례를 도 1(a)에 따라 설명한다. 본 발명의 응집 침전장치(1)는 격벽(2)에 의해 조 상부에 구획되는 제 1실(3)과 조 하부에 구획되는 제 2실(4)로 분할된다. 제 1실(3)에는 상부에 제 1실의 분리수, 즉 맑고 깨뜻한 물의 유출관(5), 하부에 원수(피처리수)의 유입관(6)이 배치되어 있다. 제 2실(4)에는 상부에 제 2실 분리수를 집수하여 유출시키기 위한 제 2실 분리수 집수관(7)과 그것에 접속한 제 2실 분리수 유출관(8), 하부에 퇴적된 오니를 배출하기 위한 오니 배출관(9)이 배치되어 있다. 제 2실 분리수 집수관(7)은 예를 들면 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 파이프형상의 관의 상면에 다수의 구멍을 천공한 부재에 의해 구성할 수 있다. 격벽(2)에는 제 1실(3)과 제 2실(4)을 연통하는 플록 이송관 (10)이 수직하게 배치되어 있고, 플록 이송관(10)의 상단은 제 1실(3) 내의 제 1실분리수 유출부와 원수 유입부 사이에 위치하고, 하단은 제 2실(4) 내의 제 2실 분리수 집수관(7)과 오니 배출부 사이에 위치한다. 플록 이송관(10)의 아래쪽에는 이송관(10)의 하단으로부터 떨어진 위치에 저지판(11)을 배치할 수 있다. 플록 이송관(10)을 복수개 배치하는 경우에는, 각 플록 이송관의 아래쪽에 배치하는 저지판의 수직위치를 인접하는 저지판의 위치와 상하로 어긋나게 하여 배치할 수 있다.

제 2실 분리수 유출관(8)에는 제 2실 분리수의 유출수량을 조정하기 위한 제2실 분리수 이송펌프(12)가 접속되어 있다. 여기서는 이송펌프의 사용을 예로 하여 나타내었으나, 제 2실 분리수 유출관(8)을 상승시켜 가동 둑에 의해 유출수량을 제어하여도 좋다. 장치(1)의 바닥부에는 회전축(18)에 고정되어 수평방향으로 회전하는 스크레이퍼(17)를 배치할 수 있다.

제 1실(3)의 상부에는 부상 여과재(13)로 구성되는 여과재층(14), 여과재층 (14)의 위쪽의 수면하에 여과재의 유출방지 스크린(15), 여과재층(14)의 아래쪽에 여과재받이 스크린(16)을 배치할 수 있다.

도 1(b)는 복수의 플록 이송관(10)과 제 2실 분리수 집수관(7)의 위치를 나타내는 설치부분의 횡단면도이다. 제 1실(3)로부터의 복수개의 플록 이송관(10)에의 유입수량을 균등화하기 위해서는, 플록 이송관을 균등하게 배치하는 것이 바람직하다. 또 제 2실(4)에 있어서의 상향류를 균일하게 집수하기 위해서는, 복수개의 제 2실 분리수 집수관(7)을 동일 평면상에 균등하게 배치하는 것이 바람직하다. 도 1(b)에서는 분리수 집수관을 복수개 배치하는 예를 나타내었으나, 분리수 집수관의 수를 줄이고 정류를 집수관에 의해 행하지 않은 경우에는 제 2실 상부에 정류판을 설치하여 정류판으로 정류한 후에 집수를 행할 수 있다.

도 1(c)는 제 2실 분리수 유출관(8)의 유량 조정기구의 예를 나타내는 개략도이다. 제 2실 분리수 유출관(8)으로부터의 유출수량의 조정을 행함으로써 제 1실(3) 상부의 상향 유속과 제 2실(4) 상부의 상향 유속을 조정하는 것이 가능하다. 제 2실(4)에서의 고체-액체 분리를 양호하게 유지하여 제 2실 분리수를 맑고 깨끗하게 하기 위하여 제 2실 분리수의 탁도를 탁도계(27)에 의해 연속 측정하고, 그것에 의거하여 제 2실 분리수 이송펌프(12)의 유량을 자동 제어할 수 있다. 맑고 깨끗함의 지표는 탁도에 한정되는 것이 아니라, SS이어도 좋다. 또 유량의 제어수단은 펌프에 한정되는 것이 아니라, 밸브 또는 가동 둑이어도 좋다.

다음에 도 1에 나타내는 본 발명의 일 형태에 관한 응집 침전장치의 운전조작에 대하여 설명한다.

미리, 염화 제2철이나 PAC(팩) 등의 무기 응집제와, 경우에 따라서는 다시 폴리머(유기 고분자 응집제)를 차례로 첨가한 원수(23)는, 원수 유입관(6)으로부터 제 1실(3)의 하부로 유입되고, 격벽(2)에 충돌하여 수평방향으로 분산됨과 동시에, 반전하여 상향류가 된다. 이 일련의 흐름에 의한 교반효과에 의하여 피처리수 중의 오탁물질은 플록이 되고, 제 1실(3)을 상승하는 사이에 플록끼리의 충돌과 합체가 진행되어 플록은 서서히 조대화함과 동시에 그 침강속도가 증가한다. 제 2실 분리수 이송펌프(12)를 운전하여 제 2실 분리수 집수관(7) 및 유출관(8)을 통하여 제 2실(4) 상부의 물을 배출함으로써 제 1실(3)에서 플록 이송관(10)의 상단까지 상승한 피처리수의 일부는, 플록 이송관(10)을 통하여 제 2실(4)로 강제적으로 이송된다. 따라서 플록 이송관(10)의 상단보다도 위쪽의 수류의 상향 유속은, 처리속도(여기서의 처리속도는 피처리수의 수량을 조 단면적으로 나눈 유속)보다도 느려져 제 2실 분리수의 유출량을 조정함으로써 조대 플록이 침강할 수 있는 유속으로까지 저감된다. 이 결과, 제 1실(3)에서는 플록 이송관(10)의 위쪽에 조대 플록이 체류하는 플록 블랭킷층이 형성되고, 이 블랭킷층을 통과하여 오탁물이 분리된 물이 여과재층(14)을 상향류로 통과하여 맑고 깨끗한 제 1실 분리수(24)로서 제 1실 분리수 유출관(5)으로부터 배출된다.

장치 가동 초기에는 조대 플록과 플록 블랭킷층의 형성이 불충분하여 침강속도가 느린 플록은 처리수와 함께 제 1실의 상부로 상승한다. 이와 같이 상승하는 플록을 여과재층(14)에 의해 분리, 제거하여 맑고 깨끗해진 제 1실 분리수(24)를 제 1실 분리수 유출관(5)으로부터 배출할 수 있다.

한편, 플록 이송관(10)을 강하한 플록은, 플록 이송관(10)의 아래쪽에 수평으로 배치된 저지판(11)에 의해 흐름방향을 횡향으로 바꾸어 제 2실(4)로 유입된다. 플록은 제 2실(4)의 하부에 침강하여 스크레이퍼(17)에 의해 모여져 오니 배출관(9)으로부터 농축오니(25)로서 배출된다. 플록이 침강 ·제거된 물은, 상향류가 되어 제 2실 분리수 집수관에 의해 집수되어 제 2실 분리수 유출관(8)으로부터 맑고 깨끗한 제 2실 분리수(26)로서 배출된다.

플록 이송관 내의 하강류의 유속이 빠르면 저지판에 충돌한 플록이 파쇄되기 때문에 플록 이송관 내의 하강 유속은 5m/분 이하가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 또 플록 이송관을 복수개 설치하는 경우에, 인접하는 저지판의 높이가 동일하면 횡향으로 유출되는 흐름끼리가 충돌하여 플록의 떠오름이 생기기 때문에, 저지판의 수직위치를 상하로 어긋나게 하여 배치하는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 응집 침전장치의 다른 예를 나타내는 단면 구성도로서, 도 1의 장치와의 상위점은 원수가 드래프트튜브(19)를 통하여 제 1실(3)의 하부로 유입하는 점과, 플록 이송관(10)의 상단을 깔때기형상으로 넓힌 점이다. 원수의 유입은 본 예와 같이 드래프트튜브를 사용하여 행하는 외에도 수평방향으로의 분할주입하는 것이 가능하다. 또 플록 이송관(10)의 상단을 깔때기형상으로 넓힘으로써 플록의 수집효율을 크게 하는 효과가 얻어진다.

도 3은 본 발명의 응집 침전장치의 다른 예를 나타내는 단면 구성도로서, 원수 유입관(6)과 제 2실 분리수 집수관(7)은 기재를 생략하고 있다. 제 1실(3) 내에 수평방향으로 회전하는 교반날개 A(20)를 플록 이송관(10)의 상단보다도 위쪽에 위치하도록 배치하고 있다. 교반날개 A(20)를 회전시킴으로써 플록 블랭킷층의 조대 플록을 치밀화하여 펠릿화함으로써 제 1실(3)에서의 고체-액체 분리를 촉진할 수 있다. 또한 도 1, 2, 4에서는 간소화를 위해 기재를 생략하고 있으나, 플록 이송관(10)을 복수개 설치하는 경우에는 도 3과 같이 인접하는 플록 이송관의 아래쪽의 저지판의 수직위치를 상하로 어긋나게 함으로써 플록의 떠오름을 억제하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 응집 침전장치의 다른 예를 나타내는 단면 구성도이고, 플록 이송관(10) 내에 회전축(22)에 고정되어 수평방향으로 회전하는 교반날개 B(21)를 배치하고 있다. 교반날개 B(21)를 회전시킴으로써 플록 이송관(10) 내를 강하하는 플록을 치밀화하여 펠릿화하고, 제 2실(4)에서의 고체-액체 분리를 촉진할 수 있다.

본 발명의 응집 침전방법에 의거하는 처리의 실시예를 이하에 나타낸다. 실시예 1과 실시예 2는 하수를 피처리수로 한 경우의 예이고, 실시예 3은 강우 후의 하천수을 피처리수로 한 경우의 예이다. 어느 실시예에서도 조 치수가 내경 340 mm, 전체 높이 3,500mm, 제 1실 높이 2000mm, 제 2실 높이 1500mm의 도 1에 나타내는 구성의 실험장치를 사용하였다.

실시예 1

하수의 최초 침전지 유입수를 피처리수로 하고, 이것에 응집제로서 FeCl₃를 40mg/L, 폴리머(에바라세이사꾸쇼 제품 에바그로스 LEA-209)를 2mg/L 가하여 도 1에 나타내는 구성의 장치에서 여과층(14)을 배치하지 않고 처리실험을 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

	최소치	최대치	초기 3시간의 평균치
원수SS (mg/L)	240	304	283
제 1실 분리수SS (mg/L)	30	208	50
제 2실 분리수SS (mg/L)	32	198	49
처리유속 (m/h)	-	-	60
제 1실 상부의 상향속도 (m/h)	-	-	32
제 2실 상부의 상향속도 (m/h)	-	-	28

FeCl₃첨가율 : 40mg/L, 폴리머 첨가율 : 2mg/L

종래의 상향류식 응집 침전처리에서는 처리속도가 35m/h를 초과하는 초고속처리에서는 플록은 침강하지 않고 상향류에 수반되어 처리수와 함께 흘러 넘치는 것을 알고 있다. 이에 대하여 본 발명의 응집 침전방법에서는 처리속도가 60m/h인 경우에도 제 1실 상부의 상향 유속을 32m/h, 제 2실 상부의 상향 유속을 28m/h로 조정함으로써, 제 1실과 제 2실의 양쪽에서 양호한 고체-액체 분리를 행할 수 있었다. 통수 개시로부터 3시간까지의 SS의 평균치는 원수가 283mg/L 인 데 대하여, 제 1실 분리수에서는 50mg/L, 제 2실 분리수에서는 49mg/L 이었다.

여과재를 배치하지 않은 경우, 가동 초기에서는 제 1실에서의 플록형성이 불충분하여 제 1실 분리수와 제 2실 분리수의 SS는 어느 쪽도 높아졌다. 표 1의 제 1실 분리수 SS와 제 2실 분리수 SS의 최대치는 어느 쪽도 통수 개시 15분후의 값 이며, 이들은 성장이 불충분한 플록의 영향이라고 생각된다.

실시예 2

하수의 최초 침전지 유입수를 피처리수로 하여 실시예 1과 마찬가지로 응집제를 가하여 여과재층(14)을 배치한 경우와 배치하지 않은 경우의 응집 침전처리실험을 행하였다. 처리수질을 도 5에 나타낸다. 여과재로서는 중공 원통형의 부상 여과재(내경 25mm, 외경 27mm, 길이 25mm)를 다수 충전하였다.

본 실시예에서는 가동 초기는 제 1실에서만 처리를 행하여, 제 1실에서 플록이 충분히 성장한 후(상승후 30분)에 제 2실 분리수를 뽑아 내는 것을 개시하였다.

여과재층을 배치하지 않은 경우에는, 가동 초기에 15분후와 30분후의 분리수 SS는 각각 150mg/L과 48mg/L 이었다. 이에 대하여 여과재층을 배치한 경우에는 개시 15분후와 30분후의 분리수 SS는 각각 35mg/L과 22mg/L 이었다.

이와 같이 여과재층이 없는 경우에는 가동 초기에 플록의 흘러 넘침이 생기나, 여과재를 배치함으로써 플록의 흘러 넘침이 개선되었다. 이는 성장이 불충분한 플록이 여과재층을 통과할 때에 포착 ·제거된 결과라고 생각된다.

또한 90분으로부터 120분까지는 원수 SS가 약 400mg/L 까지 상승하고, 여과재층이 없는 경우에는 원수 SS의 상승에 따라 플록의 흘러 넘침이 생겨 분리수 SS가 100mg/L까지 상승하였다. 이에 대하여 여과재층이 있는 경우의 분리수 SS는 원수의 수질 변동에 상관없이 20-30mg/L 를 유지하였다. 이와 같이 원수 SS의 변동에 의해 제 1실에서의 플록의 성장이 불충분하게 된 경우에서도 여과재층을 배치함으로써 분리수 수질의 악화를 방지할 수 있었다.

실시예 3

우천시의 하천수를 피처리수로 하고 여과재층을 배치하여 실시예 2와 동일한 처리실험을 행하였다. 사용한 여과재는 실시예 2와 동일한 중공 원통형의 부상 여과재이고, 치수는 내경 25mm, 길이 25mm 이었다. 또 약품 첨가율은, PAC(팩 : 10% A1203)가 35mg/L, 폴리머(에바라세이사꾸쇼 제품 LEA-209)가 0.5mg/L 이었다.

처리속도 50m/h 에서 제 1실과 제 2실 상부의 상향 유속을 각각 25m/h와 24 m/h 로 함으로써 통수 개시로부터 3시간 까지의 SS의 평균치는 원수가 49mg/L 인 데 대하여, 제 1실 분리수에서는 4.6mg/L, 제 2실 분리수에서는 4.8mg/L 이었다. 여과재층을 배치함으로써 가동 초기부터 양호한 SS 제거성능이 얻어졌다.

본 발명에 의하면 상기에 설명한 바와 같이 격벽으로 조를 상하로 분할하여 플록 이송관으로 상하를 연통하여 제 1실에서 형성된 플록을 강제적으로 제 2실로 이송함과 동시에, 제 1실과 제 2실의 양쪽에서 고체-액체 분리를 행하는 기구로 함으로써 처리속도가 플록의 침강속도보다도 큰 상황에서도 플록의 유출을 방지할 수 있다. 또 상부에 부상 여과재층을 배치함으로써 장치 가동 초기에서도 제탁성능의 저하가 생기지 않는 콤팩트한 응집 침전장치를 제공할 수 있다.

Claims

피처리수에 무기 응집제를 첨가하여 혼합 교반하여 응집 침전처리하는 방법에 있어서,

교반한 액을 분리조의 제 1실로 유도하여 여기서 플록 성장시켜 고체-액체 분리를 행함과 동시에 분리수를 조 밖으로 배출하고, 제 1실에서 성장한 플록과 제 1실의 분리수의 일부를 제 1실의 하부에 설치한 제 2실에 플록 자체의 침강속도보다 빠른 속도로 유하시키고, 제 2실에서 성장한 플록을 농축하고, 농축한 오니를 배출함과 동시에, 플록의 농축에 의해 생긴 분리수와, 플록와 함께 제 2실로 도입된 제 1실 분리수를 제 2실의 상부로부터 분리수로서 뽑아 내는 것을 특징으로 하는 응집 침전방법.
제 1항에 있어서,

피처리수에, 무기 응집제와 함께 유기 고분자 응집제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 응집 침전방법.
제 1항에 있어서,

제 2실로부터 뽑아 내는 분리수의 양을 조정함으로써, 제 1실로부터 제 2실로의 플록 및 제 1실 분리수의 도입량을 제어하는 것을 특징으로 하는 응집 침전방법.
제 1항에 있어서,

제 1실로부터 제 2실로의 플록 및 제 1실 분리수의 도입을 플록 이송관에 의해 행하고, 플록 이송관 내에서의 유속이 5m/분 이하가 되도록 제 2실의 분리수 및 오니의 합계 배출유량을 조정함으로써, 플록 이송관 하부에서의 플록의 파쇄를 억제하는 것을 특징으로 하는 응집 침전방법.
제 1항에 있어서,

제 1실로부터 제 2실로의 플록 및 제 1실 분리수의 도입을 플록 이송관에 의해 행하고, 제 2실에서의 플록 이송관 하단으로부터 위쪽의 상향 유속이 플록의 침강속도보다도 느려지도록 제 2실 분리수의 탁도 또는 현탁물질 농도를 지표로 하여 제 2실 분리수의 유출수량을 자동 제어하는 것을 특징으로 하는 응집 침전방법.
피처리수에 무기 응집제를 첨가하여 혼합 교반한 액을 응집 침전처리하는 장치에 있어서,

분리조와, 분리조를 상부의 제 1실과 하부의 제 2실로 분할하는 격벽을 가지고 제 1실에는 상부에 제 1실 분리수 유출부, 하부에 피처리수 유입부가 설치되고, 제 2실에는 상부에 제 2실 분리수 유출부, 하부에 오니 배출부가 설치되고, 격벽을 관통하여 제 1실과 제 2실을 연통하는 양쪽 끝이 개구되어 있는 수직한 플록 이송관이 배치되어 있고, 플록 이송관의 상단은 제 1실에서의 제 1실 분리수 유출부와피처리수 유입부의 사이에 위치하고, 하단은 제 2실에서의 제 2실 분리수 유출부와 오니 배출부의 사이에 위치하는 동시에, 제 2실 분리수 유출부로부터 유출하는 수량을 조정하는 밸브 또는 펌프가 배치된 것을 특징으로 하는 응집 침전장치.
제 6항에 있어서,

피처리수에, 무기 응집제와 함께 유기 고분자 응집제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 응집 침전장치.
제 6항에 있어서,

제 1실의 상부에 여과재층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 응집 침전장치.