KR20170065142A - 가스 용해 장치를 이용한 슬러지 농축 부상 분리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 용해 장치를 이용한 슬러지 농축 부상 분리 장치에 관한 것으로서,
무기 응집제 반응조의 내부에 원수 투입관이 연결된 1차 무기 응집제 가스 용해 장치가 장착되어, 고분자 응집 반응조와 연결되고,
상기 고분자 응집 반응조의 내부에 2차 고분자 응집 가스 용해 장치가 장착되어, 상단부에 처리수 유통로가 형성된 분리 격벽을 사이로 슬러지 부상조와 연결되며,
상기 슬러지 부상조와, 1차 무기 응집제 가스 용해 장치 및 2차 고분자 응집 가스 용해 장치 사이에 순환펌프가 부착된 순환관이 연결되고,
상기 순환관의 일측 단부에 분사관이 부착되어 상기 1차 무기 응집제 가스 용해 장치의 상측 내부에 설치되며,
상기 2차 고분자 응집 가스 용해 장치의 내부에 가스 챔버가 설치되고, 순환관의 다른 일측 단부에 중앙부에는 블로워가 연결된 가스 챔버가, 이 가스 챔버의 외부에는 노즐이 설치되어 이루어진 것으로서,
처리하고자 하는 폐수에 포함된 각종 유해 물질에 대하여 1차 화학 반응을 유도한 후,
다음 단계로 고분자 응집제를 다량의 미세 공기와 함께 투입하여, 폐수에 함유된 유해 물질을 슬러지와 함께 분리 처리하는 한편,
이러한 처리 과정을 지속적으로 반복 순환시킴으로써,
처리 대상 폐수를 부상시키는데 가압 펌프와 에어 콤프레셔, 컨트롤 밸브, 계측기 및 가압 탱크 등의 복잡한 부대 설비가 필요없이,
부상용 기포 발생을 압력이 아닌 저압의 순환펌프의 유속에 의한 것으로 개선하여, 재가동시, 순환펌프와 블로워의 가동만으로 단시간 내에 보다 효율적으로 처리할 수 있게 하고, 보다 적은 동력으로 운전할 수 있도록 한 것이다.

Description

가스 용해 장치를 이용한 슬러지 농축 부상 분리 장치{SLUDGE FLOTATION SYSTEM USING GAS SOLUTION EQUIPMENT}

본 발명은 가스 용해 장치를 이용한 슬러지 농축 부상 분리 장치에 관한 것으로,

처리하고자 하는 폐수에 포함된 각종 유해 물질을 포함하는 슬러지를 보다 단시간 내에 효율적으로 처리할 수 있도록 하는 가스 용해 장치를 이용한 슬러지 농축 부상 분리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래에는 폐수 처리시,

도 1 에 도시된 바와 같이, 부상조 외부에서 응집 반응이 완료된 뒤, 처리수가 부상조로 유입되는 한편,

그 중 일부가 가압 펌프에 의하여 가압 탱크로 이송됨과 동시에, 에어 콤프레셔에 의해 가압된 공기가 가압 탱크로 함께 공급되고,

가압 탱크 내부는 액체와 기체가 5kg/cm² 정도의 상당한 압력으로 가동되며,

연속적으로 화학 반응조의 반응수와 합류되어 가압 탱크로 이동, 가압이 이루어진 뒤, 부상조로 이송된 후, 대기압으로 분출되어 기포가 상승하면서 슬러지를 동시에 부상시키게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 가압 부상 분리 장치는,

처리하고자 하는 폐수에 포함된 각종 유해 물질을 포함하는 슬러지를 미세 공기와 접촉하여 부상시키기 위하여 가압 펌프와 에어 콤프레셔, 가압 탱크 등이 복잡하게 구성되어야 하고,

일정한 미세기포를 발생하기 위하여 컨트롤 밸브 및 계측기가 설치되어야 하며,

재가동시, 가압 탱크의 압력을 조정해야 하는 등, 가동 및 운전이 매우 어려운 단점이 있고,

높은 압력으로 가압하기 위하여 고가의 설비와 큰 동력을 필요로 하는 등의 폐단이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 가압 부상 분리 장치가 갖고 있는 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구된 것으로서,

본 발명의 목적은 처리하고자 하는 폐수에 포함된 각종 유해 물질을 포함하는 슬러지를 부상시키는데 가압 펌프와 에어 콤프레셔, 컨트롤 밸브, 계측기 및 가압 탱크 등의 복잡한 부대 설비를 필요로 하지 않게 하고,

부상용 기포 발생이 압력에 의한 것이 아닌 다른 수단으로 개선함으로써, 재가동시, 순환펌프와 블로워의 가동만으로 단시간 내에 보다 효율적으로 처리할 수 있게 하며,

이에 따라 보다 적은 동력으로 운전할 수 있도록 하는 데 있다.

이를 위하여 본 발명은,

무기 응집제 반응조의 내부에 원수 투입관이 연결된 1차 무기 응집제 가스 용해 장치가 장착되어, 고분자 응집 반응조와 연결되고,

상기 고분자 응집 반응조의 내부에 2차 고분자 응집 가스 용해 장치가 장착되어, 상단부에 처리수 유통로가 형성된 분리 격벽을 사이로 슬러지 부상조와 연결되며,

상기 슬러지 부상조와, 1차 무기 응집제 가스 용해 장치 및 2차 고분자 응집 가스 용해 장치 사이에 순환펌프가 부착된 순환관이 연결되고,

상기 순환관의 일측 단부에 분사관이 부착되어 상기 1차 무기 응집제 가스 용해 장치의 상측 내부에 설치되며,

상기 2차 고분자 응집 가스 용해 장치의 내부에 가스 챔버가 설치되고, 순환관의 다른 일측 단부에 중앙부에는 블로워가 연결된 가스 챔버가, 이 가스 챔버의 외부에는 노즐이 설치되어 이루어진 것으로서,

처리하고자 하는 폐수에 포함된 각종 유해 물질에 대하여 1차 화학 반응을 유도한 후,

다음 단계로 고분자 응집제를 다량의 미세 공기와 함께 투입하여, 폐수에 함유된 유해 물질을 슬러지와 함께 분리 처리하는 한편,

이러한 처리 과정을 지속적으로 반복 순환시킴으로써,

처리 대상 폐수를 부상시키는데 가압 펌프와 에어 콤프레셔, 컨트롤 밸브, 계측기 및 가압 탱크 등의 복잡한 부대 설비가 필요없이,

부상용 기포 발생을 압력이 아닌 저압의 순환펌프의 유속에 의한 것으로 개선하여, 재가동시, 순환펌프와 블로워의 가동만으로 단시간 내에 보다 효율적으로 처리할 수 있게 하고, 보다 적은 동력으로 운전할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가스 용해 장치를 이용한 슬러지 농축 부상 분리 장치는,

처리하고자 하는 폐수에 포함된 각종 유해 물질에 대하여 1차 화학 반응을 유도한 후,

다음 단계로 고분자 응집제를 다량의 미세 공기와 함께 투입하여, 폐수에 함유된 유해 물질을 슬러지와 함께 분리 처리하는 한편,

이러한 처리 과정을 지속적으로 반복 순환시킴으로써,

처리 대상 폐수를 부상시키는데 가압 펌프와 에어 콤프레셔, 컨트롤 밸브, 계측기 및 가압 탱크 등의 복잡한 부대 설비가 필요없이,

부상용 기포 발생을 압력이 아닌 저압의 순환펌프의 유속에 의한 것으로 개선하여, 재가동시, 순환펌프와 블로워의 가동만으로 단시간 내에 보다 효율적으로 처리할 수 있게 하고, 보다 적은 동력으로 운전할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 종래의 일반적인 부상 장치의 구성 상태를 나타낸 종단면도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 일실시예의 구성 상태를 보여주는 종단면도,
도 3 은 동 평면도,
도 4 는 본 발명의 다른 일실시예의 구성 상태를 보여주는 종단면도,
도 5 는 동 평면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하며 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명의 바람직한 일실시예의 구성 상태를 보여주는 종단면도,

도 3 은 동 평면도로서,

본 발명의 가스 용해 장치를 이용한 슬러지 농축 부상 분리 장치는,

고농도 및 저농도 폐수 등 여러 다양한 종류의 폐수 처리에 적용 가능한 것으로,

처리하고자 하는 폐수에 포함된 각종 유해 물질에 대하여 1차 화학 반응을 유도한 후, 다음 단계로 고분자 응집제를 다량의 미세 공기와 함께 투입하여,

폐수에 함유된 유해 물질을 슬러지와 함께 분리 처리하는 한편, 이러한 처리 과정을 지속적으로 반복 순환시킴으로써,

처리 대상 폐수를 부상시키는데 가압 펌프와 에어 콤프레셔, 컨트롤 밸브, 계측기 및 가압 탱크 등의 복잡한 부대 설비가 필요없이,

부상용 기포 발생을 압력이 아닌 저압의 순환펌프의 유속에 의한 것으로 개선하여, 재가동시, 순환펌프와 블로워의 가동만으로 단시간 내에 보다 효율적으로 처리할 수 있게 하고, 보다 적은 동력으로 운전할 수 있도록 한 것이다.

이와 같은 본 발명의 가스 용해 장치를 이용한 슬러지 농축 부상 분리 장치는 전체적으로 장방형 구조를 하고 있고,

무기 응집제 반응조(1)와 고분자 응집 반응조(3), 슬러지 부상조(5), 슬러지 집수조(7) 및 처리수 수위 조절조(9)가 연속적으로 연결 설치되어 있다.

그리고 상기 무기 응집제 반응조(1)의 내부에는 원수 투입관(11)이 연결된 1차 무기 응집제 가스 용해 장치(13)가 장착되어, 고분자 응집 반응조(3)와 연결되어 있고,

상기 고분자 응집 반응조(3)의 내부에는 2차 고분자 응집 가스 용해 장치(15)가 장착되어, 상단부에 처리수 유통로(17)가 형성된 분리 격벽(19)을 사이로 슬러지 부상조(5)와 연결되어 있다.

다시 상기 슬러지 부상조(5)와, 1차 무기 응집제 가스 용해 장치(13) 및 2차 고분자 응집 가스 용해 장치(15) 사이에는 순환펌프(20)가 부착된 순환관(21)이 연결되어 있고,

상기 순환관(21)의 일측 단부에는 분사관(22)이 부착되어 상기 1차 무기 응집제 가스 용해 장치(13)의 내부에 설치되며, 상기 순환관(21)의 다른 일측 단부에는 가스 챔버(23)와 노즐(27)이 위치하고,

상기 가스 챔버(23)에는 블로워(29)가 연결 설치된다.

그리고 상기 슬러지 부상조(5)에는 공지된 슬러지 수집기(31)와 슬러지 집수조(7), 처리수 이송관(35) 및 처리수 수위 조절조(9)가 연결 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 폐수 처리 장치는,

처리하고자 하는 폐수가 원수 투입관(11)을 통하여 무기 응집제 반응조(1)의 1차 무기 응집제 가스 용해 장치(13)로 유입되면,

1차 무기 응집제 가스 용해 장치(13)의 내측 상부에 장착된 분사관(22)에서 분사되는 순환수의 강한 유속에 의하여 하측으로 유도되어 바닥에 충돌 후 상승하여, 다시 1차 무기 응집제 가스 용해 장치(13) 내부로 자동적으로 빨려 들어가 순환하게 된다.

이러한 순환 과정을 거치면서 1차 무기 응집제 가스 용해 장치(13) 상부에서 공급된 무기 응집제가 1차 무기 응집제 가스 용해 장치(13) 내부로 자연히 유입되어 폐수와 급격히 혼합되면서 화학적 반응이 지속적으로 빠른 시간 내에 효율적으로 완벽히 이루어지게 된다.

단, 슬러지가 형성되어 있어 무기 응집제 투입이 필요 없는 폐수(축산 폐수, 잉여 슬러지 등)는 1차 무기 응집제 반응조(1) 및 무기 응집제 가스 용해 장치(13)가 필요하지 않을 수 있다.

이렇게 화학 반응이 이루어진 폐수는 고분자 응집 반응조(3)의 2차 고분자 응집 가스 용해 장치(15)로 이송되며, 2차 고분자 응집 가스 용해 장치(15)의 내부에 장착된 가스 챔버(23)와 노즐(27)에서 분사되는 공기에 의해 미세 기포가 형성되고,

이 미세 기포는 2차 고분자 응집 가스 용해 장치(15) 내부에 강한 난류를 형성하여 기액 접촉을 촉진함으로써, 2차 고분자 응집 가스 용해 장치(15)의 상부에서 투입된 고분자 응집제와 화학 반응이 이루어진 폐수가 미세 기포와 완전 혼합되게 되며, 이러한 기액 혼합체의 연속적인 순환을 통하여 오염 물질을 포함한 슬러지의 부상이 빠르게 이루어지게 된다.

이와 같은 과정을 거쳐 수면 위에 부상한 슬러지는 슬러지 수집기(31)로 수집하여 슬러지 집수조(7)로 이송시켜 수거하는 한편,

수면 위로 부상한 슬러지의 하부에 위치하는 슬러지와 분리된 처리수는 처리수 이송관(35)을 통하여, 처리수 수위 조절조(9)를 거쳐 외부로 방류시키게 된다.

도 4 는 본 발명의 다른 일실시예의 구성 상태를 보여주는 종단면도,

도 5 는 동 평면도로서,

상기한 실시예의 본 발명의 폐수 처리 장치를 원형 구조로 적용시킨 것으로서,

기존의 설치된 원형 침전지 및 농축조 등의 개보수에 다양하게 적용 가능하도록 한 것이다.

따라서 이와 같은 본 발명의 가스 용해 장치를 이용한 슬러지 농축 부상 분리 장치에 의하면,

처리하고자 하는 폐수에 포함된 각종 유해 물질에 대하여 1차 화학 반응을 유도한 후,

다음 단계로 고분자 응집제를 다량의 미세 공기와 함께 투입하여, 폐수에 함유된 유해 물질을 슬러지와 함께 분리 처리하는 한편,

이러한 처리 과정을 지속적으로 반복 순환시킴으로써,

처리 대상 폐수를 부상시키는데 가압 펌프와 에어 콤프레셔, 컨트롤 밸브, 계측기 및 가압 탱크 등의 복잡한 부대 설비가 필요없이,

부상용 기포 발생을 압력이 아닌 저압의 순환펌프의 유속에 의한 것으로 개선하여, 재가동시, 순환펌프와 블로워의 가동만으로 단시간 내에 보다 효율적으로 처리할 수 있고, 또한 보다 적은 동력으로 운전할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명을 특정한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 이 밖에도 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 여러 변형예가 가능하며, 상기 실시예 만으로 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 물론 아니다.

1 : 무기 응집제 반응조
3 : 고분자 응집 반응조
5 : 슬러지 부상조
7 : 슬러지 집수조
9 : 처리수 수위 조절조
11 : 원수 투입관
13 : 1차 무기 응집제 가스 용해 장치
15 : 2차 고분자 응집 가스 용해 장치
17 : 처리수 유통로
19 : 분리 격벽
20 : 순환펌프
21 : 순환관
22 : 분사관
23 : 가스 챔버
27 : 노즐
29 : 블로워
31 : 슬러지 수집기
35 : 처리수 이송관

Claims (3)

1. 무기 응집제 반응조(1)의 내부에 원수 투입관(11)이 연결된 1차 무기 응집제 가스 용해 장치(13)가 장착되어, 고분자 응집 반응조(3)와 연결되고,
   상기 고분자 응집 반응조(3)의 내부에 2차 고분자 응집 가스 용해 장치(15)가 장착되어, 상단부에 처리수 유통로(17)가 형성된 분리 격벽(19)을 사이로 슬러지 부상조(5)와 연결되며,
   상기 슬러지 부상조(5)와, 1차 무기 응집제 가스 용해 장치(13) 및 2차 고분자 응집 가스 용해 장치(15) 사이에 순환펌프(20)가 부착된 순환관(21)이 연결되고,
   상기 순환관(21)의 일측 단부에 분사관(22)이 부착되어 상기 1차 무기 응집제 가스 용해 장치(13)의 상측 내부에 설치되며, 상기 순환관(21)의 다른 일측 단부에 중앙부에는 가스 챔버(23)가, 이 가스 챔버(23)의 안쪽에는 노즐(27)이 상기 2차 고분자 응집 가스 용해 장치(15)의 내부에 설치되고,
   상기 슬러지 부상조(5)에 공지된 슬러지 수집기(31)와 슬러지 집수조(7), 처리수 이송관(35) 및 처리수 수위 조절조(9)가 연결 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 용해 장치를 이용한 슬러지 농축 부상 분리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 무기 응집제 반응조(1)와 고분자 응집 반응조(3), 슬러지 부상조(5), 슬러지 집수조(7) 및 처리수 수위 조절조(9)가 연속적으로 연결 설치되어, 장방형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 용해 장치를 이용한 슬러지 농축 부상 분리 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 무기 응집제 반응조(1)와 고분자 응집 반응조(3), 슬러지 부상조(5), 슬러지 집수조(7) 및 처리수 수위 조절조(9)가 원형 구조로 연결 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 용해 장치를 이용한 슬러지 농축 부상 분리 장치.
   

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