KR20200028381A

KR20200028381A - 통합된 밸러스트 응집 및 디캔테이션을 갖는 수처리 장치 및 이에 상응하는 방법

Info

Publication number: KR20200028381A
Application number: KR1020207000206A
Authority: KR
Inventors: 압델카더 게이드; 허브 파일라드; 필리프 소비뇽
Original assignee: 베올리아 워터 솔루션즈 앤드 테크놀러지스 써포트
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2020-03-16
Also published as: BR112020000071A2; FR3068614B1; DK3648863T3; AU2018296717A1; MA50960A; EP3648863A1; FR3068614A1; ZA201908204B; PE20200398A1; RU2020105076A; EP3648863B1; CN110831683A; US20200131059A1; CA3066899A1; AU2018296717B2; WO2019007745A1; US11787712B2; JP7290582B2; JP2020525274A; RU2020105076A3

Abstract

본 발명은 하기를 포함하는 수처리 장치에 관한 것이다: 미리 응고된, 처리될 물을 공급하기 위한 수단(1), 적어도 하나의 응집제를 분배하기 위한 수단(5), 적어도 하나의 밸러스트를 분배하기 위한 수단(6), 디캔테이션(decantation) 슬러지를 추출하기 위한 수단(20d)을 구비한 응집- 디캔테이션 장치(11), 처리된 물을 배출하기 위한 수단(9), 밸러스트된 슬러지에 포함된 상기 밸러스트의 분리 수단(14), 및 이러한 방식에 의해 세정된 상기 밸러스트를 상기 응집-디캔테이션 장치(11)로 재활용하는 수단(8)을 포함하고, 상기 응집-디캔테이션 장치(11)는 교반기(13)가 배열되는 하부에 단일 탱크(12)를 포함하고; 상기 단일 탱크(2)는 상부에 슬레이트들(slats)(10)이 제공되며; 그리고 상기 슬레이트들은 약 0.5 미터 내지 약 3 미터 사이의 거리 "d"만큼 상기 교반기(13)로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 상기 장치를 사용하는 방법에 관한 것이다.

Description

통합된 밸러스트 응집 및 디캔테이션을 갖는 수처리 장치 및 이에 상응하는 방법

본 발명은 물리-화학적 수처리 분야에 관한 것이다.

보다 정확하게, 본 발명은 식수를 위해 처리될 물과 같은, 오염된 물, 도시 및 산업 폐수, 빗물 또는 해수를 처리하고, 이러한 물의 부유 물질의 함량을 감소시키고, 적용 가능한 탁도, 조류 농도 및 유기물 함량뿐만 아니라 색이 적용가능한 경우를 목표로 하는 기술에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 물을 음용 가능하도록 하기 위해 처리하는 체계에서의 응용뿐만 아니라, 이를 정화하기 위해 도시 또는 산업 폐수를 처리하는 체계에 응용할 수 있다.

당해 분야의 숙련자에게 공지된 물리적-화학적 수처리 기술 중, 응고(coagulation) 단계, 응집(flocculation) 단계 및 플록의 디캔테이션(decantation) 단계를 구현하는 기술이 매우 널리 사용된다.

이러한 기술의 성능을 향상시키기 위해, 응집 단계는 밸러스팅 재료(ballasting material)의 첨가에 의해 보조된다. 실제로, 밸러스트된 플록을 이용한 디캔테이션은, 플록의 밀도를 증가시키고 디캔테이션 속도를 가속시키기 위해 응집 단계 동안 밸러스트, 예를 들어 마이크로-모래(micro-sand)를 추가하여 구성된다. 밸러스트는 일반적으로 디캔테이션 슬러지에서 분리된 후 재활용된다.

또한 특허 FR2627704B1을 통해 응고 단계, 밸러스트 응집 단계 및 디캔테이션에 의해 플록을 분리하는 단계를 포함하는 수처리 방법이 공지되어 있다. 이 기술은 슬러지의 하이드로사이클로닝(hydrocycloning)에 의해 수행되는 밸러스트의 재활용을 포함한다.

이러한 방법은 물에 함유된 유기물을 저감시키는 것을 가능하게 하지만 응고 반응기, 응집 반응기 및 디캔터(decanter)의 제공이 요구된다. 따라서 해당 설비의 바닥 공간(floor space)이 크지만(high), 이러한 설비는 종종 폐수 근처, 도시 환경에서 멀지 않거나 도시 환경 내에 있을 것이 요구되어 이러한 유형의 설비에 사용 가능한 공간이 제한적이고 고가이다.

결과적으로 이러한 수처리 설비의 바닥 공간을 줄여야 할 영역이 있다.

또한, FR267704B1에 기술된 유형의 설비에서, 디캔팅된 슬러지를 연속적으로 긁어내야 하고, 어떤 경우에는 이를 추출하기 위해 호퍼로 밀어야 한다. 스크레이퍼(scraper) 및 적용가능한 호퍼(hopper)의 사용은 이러한 설비의 수행을 복잡하게 하고 비용을 증가시킨다.

종래 기술의 설비의 다른 단점은 밸러스트를 재활용하기 위해 수행되는 하이드로사이클론이 상당한 양의 에너지를 소비한다는 사실에 있다. 또한, 분리될 입자의 직경에 따라 그 효과가 감소하여, 밸러스트의 손실을 유발할 수 있다. 따라서, 이러한 유형의 방법에서 밸러스트의 재활용 성능을 개선하기 위한 실질적인 필요성이 존재한다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 단점 중 적어도 일부를 극복하는 밸러스트된 플록(ballasted floc)에 의한 응집 및 디캔테이션에 의한 수처리를 위한 설비를 제안하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명의 목적은 동등한 처리 용량으로, 종래 기술의 설비보다 작은 바닥 공간을 가질 수 있는 설비를 제안하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 설비의 사용이 액체-고체 분리 성능의 개선을 수반하는 설비를 제안하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상이한 처리 유량 및/또는 상이한 수질의 물이 처리될 수 있는 설비를 제안하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 밸러스트를 재활용하는 동안 밸러스트의 누출을 방지 할 수 있는 설비를 기술하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이러한 수처리 설비를 구현하는 방법을 제안하는 것이다.

이러한 목적의 전부 또는 일부는 다음을 포함하는 수처리 설비에 관한 발명에 의해 달성된다:

미리 응고된 처리될 물을 운반하기 위한 수단,

적어도 하나의 응집제를 분배하기 위한 수단, 적어도 하나의 밸러스트를 분배하기 위한 수단, 디캔테이션(decantation) 슬러지를 추출하기 위한 수단(20d)을 구비한 응집-디캔테이션 장치,

처리된 물을 제거하기 위한 수단,

밸러스트된 슬러지에 포함된 상기 밸러스트의 분리 수단, 및

상기 응집-디캔테이션 장치로 세정된 상기 밸러스트를 재활용(recycling)하는 수단을 포함하고,

상기 응집- 디캔테이션 장치는 교반기가 배열되는 하부에 단일 탱크를 포함하고;

상기 단일 탱크는 상부에 박판들(lamellae)이 제공되며;

상기 박판들은 약 0.5 미터 내지 약 3 미터 사이의 거리 "d"만큼 상기 교반기로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 처리될 물은 응고제를 급수 라인, 또는 상기 설비의 상류에 설치된 반응기에 주입하여 미리 응고된 물이다.

이러한 설비를 실행하는 동안, 물의 응집 및 디캔테이션은 이들이 동일한 구획, 즉 교반기를 수용하는 단일 탱크에서 수행된다는 점에서 통합된다. 하나의 탱크에서 응집이 수행되고, 다른 탱크에서 디캔테이션이 수행되는 종래 기술의 설비와 관련하여, 본 발명에 따른 설비의 바닥 공간이 더 작다. 이와 같이 본 발명에 따른 응집-디캔테이션 장치는 이를 실행하는 동안 밸러스트된 응집 단계 및 디캔테이션 단계를 함께 그룹화하는 것을 가능하게 하고, 따라서 이러한 실행에 필요한 설비 측면을 실질적으로 감소시킨다.

이러한 설비를 사용하는 동안, 교반기가 제공된 탱크의 하부에서 응집이 발생한다. 이 부분에서, 상기 교반기는 밸러스트, 중합체 및 응고된 물과 밀접하게 접촉하여 밸러스트에 의해 짓눌러진(weighed down by the ballast) 응집체(플록, floc)를 형성한다.

이러한 흐름과 물 사이의 분리는 교반기의 블레이드와 박판 사이의 영역에서 발생한다. 본 발명에 따라, 약 0.5 미터 내지 약 3 미터 사이에서 이들 두 요소를 분리하는 거리 "d"는 설비를 실행하는 동안 물이 교반기에 의해 교반되지 않거나 또는 거의 교반되지 않는 구역을 생성하도록 설계된다. 이 고요한(tranquil) 구역은 밸러스트와 슬러지에 의해 형성된 고형 물질을 나머지 물로부터 분리하는 데 적합하다. 여기서 거리 "d"는 박판들의 하부 에지(edge)를 수용하는 수평 평면과 교반기의 상부를 수용하는 수평 평면(수직 샤프트(shaft) 및 모터 외부) 사이의 거리로 이해된다.

또한, 본 발명에 따르면, 탱크는 그 상부에, 고정되거나 또는 회전하도록, 서로 평행하게 장착된 박판들이 제공된다. 바람직하게, 이들 박판들은 박판들과 수평면에 의해 형성된 15° 내지 60°의 각도만큼 기울어져 있다. 이러한 박판들은 응집되지 않은 미세 입자에 대한 물리적 장벽을 생성하고 박판 팩의 개구부 사이에 공평한 분배를 제공하는 하중 손실(loss of load) 발생을 가능하게 한다. 바람직하게, 이들 박판은 높이(H)가 0.3 미터 내지 1.4 미터 사이인 박판 팩으로 구성된다.

본 발명에 따른 설비는 탱크의 하부에 슬러지 스크레이퍼(scraper)가 필요하지 않음에 주목한다.

실제로, 밸러스트는 모래, 마이크로-모래, 석류석(garnet), 티탄철광(ilmenite) 및 실제 밀도가 2.3 tonnes/m³ 초과인 다른 입상 재료에서 선택된다. 이러한 밸러스트를 첨가함으로써 플록의 밀도를 증가시키고 디캔테이션 속도를 가속화시킬 수 있다. "밸러스트 슬러지"라는 용어는 밸러스트와 혼합된 디캔테이션 슬러지를 의미한다.

본 발명의 대안적인 설비에 따르면, 상기 밸러스트 슬러지에 포함된 상기 밸러스트를 분리하기 위한 상기 수단은 펌프 및 분리 장치를 포함하고, 상기 펌프는 상기 밸러스트 슬러지를 상기 분리 장치 내로 운반할 수 있다.

다른 대안에 따르면, 이러한 수단은 상기 밸러스트 슬러지에 공기를 주입하기 위한 수단 및 분리를 위한 장치를 포함한다.

이러한 공기 주입 수단은 밸러스트 슬러지를 제거하기 위해 수직 선상으로 기포를 주입함으로써 공기 리프트(lift)를 형성한다. 이러한 공기 리프트는 기포로 인해 밸러스트의 구동을 유리하게 할 수 있고, 기포에 의해 생성된 움직임으로 인해 그 주변에 형성된 덩어리의 마모(abrasion)를 발생시켜 밸러스트를 세정할 수 있으며, 이는 상기 슬러지로부터 밸러스트를 분리할 수 있도록 한다.

바람직하게, 슬러지와 밸러스트를 분리하기 위한 상기 장치는 소형 디캔터(decanter)와 결합된, 고속으로 회전하는 블레이드 혼합기(mixer) 또는 이와 유사한 구성을 포함한다. 상기 고속 혼합기는, 밸러스트 슬러지를 분리 장치로 이송하는 동안 공기 리프트를 통해 이미 시작되었을 수 있는 나머지 슬러지로부터의 밸러스트의 분리를 가능하게 한다. 상기 소형 디캔터는 그 하부에 밸러스트를 그 상부에 부유 슬러지를 수집할 수 있게 한다. 공기와 같은 유체의 주입을 제공함으로써 슬러지의 부유가 개선될 수 있다. 상기 밸러스트로부터 분리된 이 슬러지는 특정한 처리로 추출된다.

단일 탱크에 제공되는 교반기는 다른 형태로 구성될 수 있다. 수직 축 상에 회전가능하게 장착된 블레이드와 같은 것을 포함하는 것이 유리하다. 특히 흥미로운 구현에 따르면, 상기 교반기는 또한 상기 블레이드 주위에 배열된 원통형의 흐름 가이드(flow guide)를 포함한다.

이와 같이, 이러한 교반기가 수행될 때, 물은 흐름 가이드 튜브 내에서 상부에서 하부로 그리고 그 외부에서 하부에서 상부로 순환한다. 이는 응집제 및 밸러스트와 물의 혼합을 최적화할 수 있다.

본 발명의 또 다른 흥미로운 대안에 따르면, 상기 교반기는 또한 교반기의 연장 선상에서 상기 축에 대하여 전체적으로 중심에 있는, 탱크의 바닥에 배치된, 고정된 장애물을 포함하고, 상기 고정된 장애물은 상기 축을 통과하는 평면에서, 상기 축에 평행한 블레이드로부터 멀어질 때 증가하는 외부 가로 치수를 가지며, 상기 축에 대하여 일정하거나 증가하는 경사를 갖는다. 혼합물은 이 축을 따라 고정된 장애물로 이동되며, 이는 물을 고요한 구역으로 상승할 수 있게 하는 일반적인 U 자형의 궤적을 부과한다. 고정된 장애물은 또한 가라앉는 밸러스트된 플록이 각도로 증착되도록(to be deposited in the angles) 한다.

본 발명은 또한 상술한 설비를 실행하는 수처리 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 응고 단계, 밸러스트된 응집 단계, 디캔팅 단계, 분리 단계 및 상기 밸러스트 응집 단계로의 밸러스트 재활용 단계를 포함하고, 상기 밸러스트된 응집 단계 및 상기 디캔팅 단계는 상기 단일 탱크에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법이다.

바람직하게는, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:

미리 응고된 물에 단일 탱크에서 응집제 및 밸러스트를 첨가하고;

응고된 물, 밸러스트 및 응집제를 교반기가 제공된 단일 탱크의 하부에서 혼합하고;

형성된 플록의 디캔테이션에 적합한 고요한(tranquil) 비-교반 구역이 단일 탱크의 상부에 교반기와 박판 팩 사이에 배치되고;

처리된 물은 상기 박판층을 통과한 후 상기 탱크의 상부에 제공되는 처리된 물을 제거하는 수단에 의해 제거되고;

상기 슬러지는 밸러스트 슬러지를 제거하기 위한 상기 수단에 의해 제거되고; 그리고

밸러스트 슬러지에 함유된 밸러스트를 추출하여 하이드로사이클로닝 없이 이를 세정하는 방식으로 상기 슬러지에 공기가 주입되고;

세정된 밸러스트는 단일 탱크로 재활용되고 슬러지는 추출된다.

본 발명에 따른 방법은 하이드로사이클로닝 단계를 수행하지 않는다. 이로써 밸러스트 측면에서 분리에 필요한 에너지 소비를 줄이고 재료의 누출을 줄일 수 있다.

바람직하게, 상기 내부 탱크 내의 물의 체류 시간은 2 분 내지 30 분이다. 이러한 체류 시간은 처리될 물의 성질뿐만 아니라 사용된 밸러스트의 성질에 의존 할 것이다.

본 발명에 따른 응집-디캔테이션 장치는 이를 실행하는 동안 밸러스트된 응집 단계 및 디캔테이션 단계를 함께 그룹화하는 것을 가능하게 하고, 따라서 이러한 실행에 필요한 설비 측면을 실질적으로 감소시킨다. 본 발명에 따른 방법은 하이드로사이클로닝 단계를 수행하지 않는다. 이로써 밸러스트 측면에서 분리에 필요한 에너지 소비를 줄이고 재료의 누출을 줄일 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 단지 단순하고 비제한적인 예시로 제공된 바람직한 구현에 대한 다음의 설명 및 첨부된 도면을 참고하면 더 명확해질 것이며, 그 중에서:
도 1은 본 발명에 따른 설비의 예를 개략적으로 도시한 도면이고; 그리고
도 2는 도 1에 따른 설비의 교반기 도면이다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 설비는 응고제 첨가를 통해 미리 응고된 처리될 물을 운반하기 위한 수단(1)을 포함한다. 물의 응고는 응고제를 분배하기 위한 수단뿐만 아니라 수직 축 주위를 회전가능하게 장착된 블레이드 교반기로 구성된 교반 수단을 구비한 응고 반응기에서 수행될 수 있다. 이러한 응고는 또한 응고제를 처리될 원수의 공급 라인에 주입함으로써 인라인(in line)으로 수행될 수 있다.

실제로, 응고제 시약은 유기물 또는 광물일 수 있다. 유리하게는 황산 알루미늄, 알루민산 나트륨, 염화 제2철, 황산 제2철, 황산 제1철, 폴리아민(에피 클로히드린 또는 Polydadmac^®), 멜라민-포르몰 수지, 폴리에틸렌이민뿐만 아니라 특정한 양이온화 식물 중합체(cationised plant polymer)로부터 선택 될 수 있다.

또한, 이 설비는 교반기(13)가 제공된 단일 탱크(12)를 포함하는 응집-디캔테이션 장치(11)를 포함한다. 이 탱크(12)는 그 중앙 부분에 수단(1)에 의해 공급된 응고된 물을 수집하는 튜브(2)를 구비하여 물을 탱크(2)의 하부 교반기(13) 위로 운반할 수 있도록 한다.

이 교반기(13)는 수직 축(19) 주변을 회전 가능하게 장착된 블레이드(16)를 포함한다. 또한 도 2를 참고하면, 교반기(13)는 튜브의 섹션으로부터 형성된 원통형 흐름 가이드(17) 및 축(19) 주변의 중심에 있는 고정된 장애물(18)을 포함한다. 장애물(18)은 대략적으로 피라미드 형태이다. 흐름 안내 튜브는 4개의 수직 구획(3)에 의해 블레이드 주변의 제자리에 유지되며, 이들 중 2개는 도 1에서 확인할 수 있고, 탱크(12)의 측벽에 고정되어 유압 흐름(hydraulic flow)을 개선하는데 사용된다.

추가로 설비는 탱크(12)의 튜브(2) 내에 응집제 시약(5)을 분배하기 위한 수단을 포함한다. 예를 들어, 응집제 시약은 식물 또는 동물 기원의 수용성 중합체 및 높은 분자량 및 상이한 이온도(ionicities)를 갖는 수용성 고분자전해질(polyelectrolytes)로부터 선택 될 수 있다.

추가로 설비는 탱크(12)의 튜브(2) 내에 밸러스트를 분배하기 위한 수단 (6)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 이 밸러스트는 실제 밀도가 입방 미터(cubic metre) 당 2.3 톤(tonnes)을 초과하는 분말 또는 입자 재료로 구성된다. 이는 바람직하게는 모래, 티탄철광(ilmenite) 분말 또는 석류석(garnet) 분말이다.

또한 탱크(12)의 상부에는 나아가 경사진 박판(10)으로 구성된 박판 팩이 제공된다. 이 박판 팩은 유리하게 높이(H)가 0.3m 내지 1.4m 사이일 수 있다. 이 팩의 하부에는 교반기로부터의 거리 "d"가 제공되며, 이는 구현에 따르면, 실제로는 0.5m 내지 3m에서 다양할 수 있다. 이 거리 "d"는 교반기의 상부(축(19)의 외부), 여기서 원통형 흐름 가이드(17)의 상부를 수용하는 수평면과 박판 팩(10)의 박판들 하부 말단을 수용하는 수평면 사이의 거리이다.

슈트(chute)를 포함하는 처리수 제거 수단(9)이 탱크(12)의 상부에 제공된다.

또한, 상기 설비는 슬러지를 제거하기 위한 수직 라인(14)을 포함하고, 상기 라인(14)은 탱크(12) 내부에 제공된다.

상기 설비는 또한 상기 밸러스트 슬러지에 포함된 상기 밸러스트를 분리하기 위한 수단에 후속적으로 상기 응집-디캔테이션 장치와 같은 것으로 세정된 상기 밸러스트의 재활용 수단(8)을 포함한다.

예로서, 상기 분리 수단은 라인(14)에 기포 형태의 공기를 주입하여 공기 리프트를 형성할 수 있는 수단(15) 및 이 공기 리프트에 의해 운반되는 슬러지에 포함된 밸러스트를 분리하기 위한 장치(20)를 포함한다. 파이프(14)가 도달하는 분리 장치에는 고속으로 회전하는 블레이드 믹서(20a)와 이어서 공기 주입 바(20c) 및 부유 슬러지를 제거하기 위한 슈트(20d)가 구비된 소형 디캔터(20b)가 제공된다.

공기 리프트를 사용하면 분리 장치로 슬러지를 운반할 수 있을 뿐만 아니라 밸러스트가 포함된 슬러지의 분리를 준비하여 분리로 인해 발생하는 밸러스트의 손실을 줄일 수 있다.

본 발명에 따르면, 분리 수단은 하이드로사이클론을 포함하지 않는다. 이러한 설비의 작동(operation)을 하기에서 설명한다.

응고된 물은 튜브(2)를 통해 통과하여 탱크의 하부에서 탱크(12) 내로 수단 (1)에 의해 운반된다. 응집제 및 밸러스트는 각각 상기 탱크(12)의 하부에서 튜브 (2)를 통해 수단 (5) 및 (6)에 의해 운반된다. 이 하부에서, 블레이드(16)의 회전 운동은 응고된 물, 밸러스트 및 응집제가 친밀하게 혼합될 수 있도록 한다. 이 혼합물 및 응집은 원통형 흐름 가이드(17) 및 고정된 장애물(18)로 인해 최적화된다. 이 혼합물은 도 1에서 화살표로 표시된 바와 같이 흐름 가이드(17) 내부에서는 위에서 아래로 이동하고 흐름 가이드(17) 외부에서는 아래에서 위로 이동한다.

교반기(13)의 블레이드(16)의 속도는 교반기와 박판 팩 사이에서, 물, 밸러스트 및 중합체의 혼합물이 플록을 탱크의 바닥으로 디캔테이션(decantation) 하기에 적합한 고요한 구역을 나타내는 방식으로 설계된다. 이 플록의 디캔테이션은 이에 포함된 밸러스트의 존재로 인해 가속된다.

플록으로부터 분리된 물은 이어서 박판 팩(10) 내를 통과하여 응집되지 않은 미립자가 이에 보유될 수 있게 한다. 그 후 처리된 물은 탱크(12)의 상부에서 슈트를 포함하는 수단(9)에 의해 제거된다.

슬러지는 공기가 수단(15)에 의해 공급되는 말미(foot)에서 탱크(12)로부터 라인(14)에 의해 추출된다. 생성된 공기 리프트는 기포를 분리 장치(20)로 이동시켜 슬러지의 나머지로부터 밸러스트의 분리를 준비할 수 있도록 한다. 이 분리는 장치(20) 내에서 완료된다. 세정된 밸러스트는 라인(8)에 의해 장치(11)의 탱크(12) 내로 재도입되고 상기 슬러지는 슈트(20d)에 의해 특정 처리로 추출된다.

Claims

미리 응고된 처리될 물을 운반하기 위한 수단(1),
적어도 하나의 응집제를 분배하기 위한 수단(5), 적어도 하나의 밸러스트를 분배하기 위한 수단(6), 디캔테이션(decantation) 슬러지를 추출하기 위한 수단(20d)을 구비한 응집-디캔테이션 장치(11),
처리된 물을 제거하기 위한 수단(9),
밸러스트된 슬러지에 포함된 상기 밸러스트의 분리 수단(14), 및
상기 응집- 디캔테이션 장치 (11)와 같이 세정된 상기 밸러스트의 재생 수단 (8)을 포함하고,
상기 응집- 디캔테이션 장치(11)는 교반기(13)가 배열되는 하부에 단일 탱크 (12)를 포함하고;
상기 단일 탱크(2)는 상부에 박판들(10)이 제공되며;
상기 박판들은 약 0.5 미터 내지 약 3 미터 사이의 거리 "d"만큼 상기 교반기(13)로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 하는, 수처리 설비.
제1항에 있어서, 상기 밸러스트는 입방 미터당 2.3 톤 초과의 실제 밀도(actual density)를 가지며, 바람직하게는 모래, 티탄철광(ilmenite) 및 석류석(garnet)으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 설비.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸러스트 슬러지에 포함된 상기 밸러스트를 분리하기 위한 상기 수단은 펌프 및 분리 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸러스트 슬러지에 포함된 상기 밸러스트의 분리 수단(14)은 상기 밸러스트 슬러지에 공기를 주입하기 위한 수단(15) 및 분리 장치(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 분리 장치(20)는 디캔터(20b)와 관련된 블레이드 믹서(20a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교반기(13)는 수직 축(13) 상에 장착된 블레이드(16) 및 상기 블레이드(16) 주위에 배열된 원통형(cylindrical) 유동 가이드 (17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
제6항에 있어서, 상기 교반기는 교반기의 연장 선상에서 상기 축에 대하여 전체적으로 중심에 있는 고정된 장애물(18)을 포함하고, 상기 고정된 장애물 (18)은 상기 축을 통과하는 평면에서, 상기 축에 평행한 블레이드(16)로부터 멀어질 때 증가하는 외부 가로 치수를 가지며, 상기 축에 대하여 일정하거나 증가하는 경사를 갖는 설비.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박판들(lamellae)은 높이(H)가 0.3 미터 내지 1.4 미터인 박판 팩(lamellar pack)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 설비.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 설비를 실행하여, 미리 응고된 물을 운반하는 단계, 밸러스트된 응집 단계, 디캔팅 단계 및 상기 밸러스트된 응집 단계로 밸러스트를 분리 및 재활용하는 단계를 포함하며,
상기 밸러스트된 응집 단계 및 상기 디캔팅 단계는 상기 설비의 상기 응집-디캔테이션 장치의 단일 탱크에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 수처리 방법.
제9항에 있어서, 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
단일 탱크에서 응집제 및 밸러스트를 미리 응고된 물에 첨가하고;
응고된 물, 밸러스트 및 응집제를 교반기가 제공되는 단일 탱크의 하부에서 혼합하고;
형성된 플록의 디캔테이션에 적합한 구역인, 고요한(tranquil) 비-교반 구역이 단일 탱크의 상부에 교반기와 박판 팩 사이에 배치되고;
처리된 물은 상기 박판들을 통과한 후 상기 탱크의 상부에 제공되는 처리된 물을 제거하는 수단에 의해 제거되고;
상기 밸러스트 슬러지는 밸러스트 슬러지를 제거하기 위한 상기 수단에 의해 제거되고; 그리고
밸러스트를 포함하는 밸러스트 슬러지로부터 밸러스트를 추출하여 하이드로사이 클로닝 없이 이를 세정하는 방식으로 상기 밸러스트 슬러지에 공기가 주입되고;
세정된 밸러스트는 단일 탱크로 재활용되고 디캔테이션 슬러지는 추출된다.
제10항에 있어서, 상기 단일 탱크 내 물의 체류 시간은 2분 내지 30분인 것을 특징으로 하는 방법.