KR20230067839A - 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부상 슬러지와 침전 슬러지, 및 미세 부유 슬러지가 혼입된 원수를 복합 고액 분리하여, 상기 복합 고액분리 과정을 통해 원수에 잔류된 부상 슬러지와 침전 슬러지, 및 미세 부유 슬러지를 단시간 내에 효율적으로 제거하는 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템에 관한 것으로,
본 발명에서는 저수하는 저수공간이 형성된 고액 분리조와; 상기 고액 분리조에서 고액 분리를 마친 처리수를 저수하는 처리수 저수조와; 상기 고액 분리조 내에 저수된 원수, 또는 처리수 저수조에 저수된 처리수를 회수하고 회수된 원수, 처리수에 압축공기를 용해하여 원수, 또는 처리수에 압축공기가 용해된 부상액을 생성하고, 상기 부상액을 원수가 저수된 고액 분리조의 저수공간 하층부에 재분출하는 부상액 공급장치와; 상기 고액 분리조의 저수공간 내에 저수된 원수의 수표면을 스크래핑하여 원수에 잔류된 부상 슬러지를 포집하는 부상 슬러지 포집장치와; 상기 고액 분리조의 외측에 형성되어 저수공간 내에 고액 분리를 마친 처리수를 저수하는 처리수 저수조; 및 상기 고액 분리조 내에서 가압 부상처리를 마친 처리수를 샌드 필터카트리지에 투과하여 처리수에 잔류된 미세 부유 슬러지를 여과하는 샌드 필터장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템{Composite solid-liquid separation system based on pressurized floating base}

본 발명은 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부상 슬러지와 침전 슬러지, 및 미세 부유 슬러지가 혼입된 원수를 복합 고액 분리하여, 상기 복합 고액분리 과정을 통해 원수에 잔류된 부상 슬러지와 침전 슬러지, 및 미세 부유 슬러지를 단시간 내에 효율적으로 제거하는 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 원수에 잔류된 슬러지를 제거하는 수처리 공법에는, 고액 분리를 요하는 원수를 침전조에 장시간 침전하여 원수에 잔류된 슬러지를 침전하여 고액 분리하는 침전공법과, 원수에 다량의 공기를 고압 용해한 부상액을 공급하여 감압과정을 통해 부상액에서 생성된 미세기포를 이용하여 원수에 잔류된 슬러지(플록)을 수표면에 부상하여 고액 분리하는 가압 부상공법이 적용되고 있다.

상기 침전공법은, 원수를 대용량의 침전조에 장시간 저수하여 자중에 의해 슬러지를 침전하여 제거하므로, 침전 효율을 높이기 위해서는 넓은 소요수지에 대용량의 침전조를 시공하여야 하고 원수를 침전조에 장시간 저수하여 침전하여야 하므로, 생산성이 현저히 떨어진다.

이에 대비하여, 상기 가압 부상공법은 높은 압력으로 공기를 충분히 용해시킨 물인 부상액을 처리조에 저수된 원수에 주입하여, 주입된 부상액에서 발생된 미세기포를 이용하여 원수에 포함된 플록을 결합하여 수표면으로 부상 및 고액 분리가 이루어지므로, 침전공법에 대비하여 소요부지가 적고 시설비용이 적게 소요되는 이점을 갖는다.

그런데, 가압 부상공법은 운전조건을 잘 맞춰 운영해야하기 때문에 운영기술을 갖춘 전문 운전인력이 필요하며, 운전조건이 맞지 않거나 원수의 성상의 변화로 플록이 제대로 형성되지 않으면 SS가 부상하지 않고, 미처 침전되지 못한 슬러지가 처리수로 방류될 수 있다.

또한, 운전조건에 잘 맞춰 운전하더라도, 부상하여 처리되거나 침전되지 않은 미세플록이나 SS가 원수에 부유하다가 방류되어 처리수의 SS가 높아지는 등 안정적인 처리수 배출이 어렵다는 단점이 있다.

KR 10-1973737 KR 10-1663368 KR 10-2005-0121306

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 고액 분리조 내에, 원수에 잔류된 부상 슬러지를 포집하여 제거하는 가압 부상구조와, 원수에 잔류된 침지 슬러지를 포집하여 제거하는 침전 포집구조와, 및 미세 부유 슬러지를 여과하여 제거하는 필터링 구조를 유기적으로 접목하여서, 원수에 잔류된 부상 슬러지와 침전 슬러지, 및 미세 부유 슬러지를 가압 부상조 내에서 단시간 내에 고액 분리하여 적은 소요부지 내에서 단시간 내에 대량의 원수의 고액 분리처리가 가능한 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템을 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템은,

고액 분리를 요하는 원수가 저수되는 저수공간이 형성된 고액 분리조와;

상기 고액 분리조에서 고액 분리를 마친 처리수를 저수하는 처리수 저수조와;

상기 고액 분리조 내에 저수된 원수, 또는 처리수 저수조에 저수된 처리수를 회수하고 회수된 원수, 처리수에 압축공기를 용해하여 원수, 또는 처리수에 압축공기가 용해된 부상액을 생성하고, 상기 부상액을 원수가 저수된 고액 분리조의 저수공간 하층부에 재분출하는 부상액 공급장치와;

상기 고액 분리조의 저수공간 내에 저수된 원수의 수표면을 스크래핑하여 원수에 잔류된 부상 슬러지를 포집하는 부상 슬러지 포집장치와;

상기 고액 분리조의 외측에 형성되어 저수공간 내에 고액 분리를 마친 처리수를 저수하는 처리수 저수조; 및

상기 고액 분리조 내에서 가압 부상처리를 마친 처리수를 샌드 필터카트리지에 투과하여 처리수에 잔류된 미세 부유 슬러지를 여과하는 샌드 필터장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 고액 분리조와 처리수 저수조 사이에 형성되어 고액 분리조에서 고액 분리를 마친 처리수를 처리수 저수조로 배출하는 방류관을 포함하되,

상기 방류관은 고액 분리조와 처리수 저수조 사이의 수위 편차에 의해 고액 분리조에 저수된 처리수를 처리수 저수조에 방류하여 저수하도록 구성된다.

보다 바람직하게는, 상기 샌드 필터장치는 고액 분리조의 저수공간에 형성된 방류관의 수두에 배치되어, 상기 고액 분리조와 처리수 저수조 사이의 수위 편차에 의해 방류관으로 유입되는 처리수는 샌드 필터장치의 샌드 필터카트리지에 투과하여 처리수에 잔류된 미세 부유 슬러지가 여과되도록 구성한다.

그리고, 상기 고액 분리를 요하는 원수가 급수되는 고액 분리조의 저수공간 일측에는 제 1 가압 부상구간이 형성되고, 상기 저수공간의 타측에는 일측에 형성된 제 1 가압 부상구간과 연통하는 제 2 가압 부상구간이 형성되는 한편,

상기 제 1 가압 부상구간의 저층부에는 타측으로 부상액을 분출하는 제 1 분출노즐이 배치되고 상기 제 2 가압 부상구간의 저층부에는 부상액을 상향 분출하는 제 2 분출노즐이 배치된다.

또한, 상기 고액 분리조의 저수공간 바닥에는 자중에 의해 고액 분리조의 저수공간 바닥에 침지되는 침지 슬러지를 경사면을 따라 포집하는 침지 슬러지 포집장치가 부가하여 형성된다.

그리고, 상기 샌드 필터장치는 상부에 처리수의 유입경로인 유입로가 형성되고, 하부에 미세 부유 슬러지가 여과된 처리수의 배수경로인 배수로가 형성된 여과실을 갖는 여과챔버와;

상기 여과챔버의 여과실 내에 배치되어 여과실 내로 유입된 원수에서 미세 부유 슬러지를 여과하는 샌드필터 카트리지를 포함하고,

상기 여과챔버의 측부에는 샌드필터 카트리지의 진출입 경로인 장입로가 형성되고, 상기 장입로에는 장입로를 개폐하는 개폐덮개가 배치된다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 가압 부상조 내에, 원수에 잔류된 부상 슬러지를 포집하여 제거하는 가압 부상구조와, 원수에 잔류된 침지 슬러지를 포집하여 제거하는 침전 포집구조와, 및 미세 부유 슬러지를 여과하여 제거하는 필터링 구조를 유기적으로 접목하여서, 원수에 잔류된 부상 슬러지와 침전 슬러지, 및 미세 부유 슬러지를 가압 부상조 내에서 단시간 내에 고액 분리하여 적은 소요부지 내에서 단시간 내에 대량의 원수의 고액 분리처리가 가능하다.

그리고, 본 발명에서는 샌드 필터장치를 부가하여 가압 부상처리와 침지처리에 의해 제거되지 못하는 미세 부유 슬러지의 제거가 가능하므로, 슬러지의 안정적으로 제거된 처리수의 수득이 가능하고, 또 샌드 필터장치는 역세정구조와 샌드필터 카트리지의 교환을 통해 안정적인 정수효율을 갖는다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 분리형 여과 카트리지가 적용된 가압 부상장치의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 2와 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 분리형 여과 카트리지가 적용된 가압 부상장치의 전체 및 세부 작용상태를 보여주는 것이고,
도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 분리형 여과 카트리지가 적용된 가압 부상장치를 구성하는 샌드 필터장치의 세부 구성을 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 분리형 여과 카트리지가 적용된 가압 부상장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 분리형 여과 카트리지가 적용된 가압 부상장치의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 2와 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 분리형 여과 카트리지가 적용된 가압 부상장치의 전체 및 세부 작용상태를 보여주는 것이고, 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 분리형 여과 카트리지가 적용된 가압 부상장치를 구성하는 샌드 필터장치의 세부 구성을 보여주는 것이다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템(1)은, 저수된 원수에 다량의 공기가 용해된 부상액을 분출하여 부상액에 용해된 미세기포에 의해 원수에 잔류된 부양 슬러지가 함께 부상하여 제거되도록 하는 부상 처리공법을 기반으로 하면서, 상기 원수에 포함된 침지 슬러지와 미세 부유 슬러지를 복합적으로 제거하는 고액 분리구조를 마련하여서, 좁은 부지 내에서 시설이 가능하면서 다량의 원수를 단시간 내에 고액 분리하도록 구성된다.

상기 복합 고액 분리 시스템(1)은, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 고액 분리를 요하는 원수가 저수되는 저수공간(10a)이 형성된 고액 분리조(10)와; 상기 고액 분리조에서 고액 분리된 처리수를 저수하는 처리수 저수조(50)와; 상기 고액 분리조(10) 내에 저수된 원수, 또는 처리수 저수조(50)에 저수된 처리수를 회수하고 회수된 원수, 또는 처리수에 압축공기를 용해하여 원수, 또는 처리수에 압축공기가 용해된 부상액을 생성하고, 상기 부상액을 원수가 저수된 고액 분리조(10)의 저수공간(10a) 하층부에 재분출하는 부상액 공급장치(20)와; 상기 고액 분리조(10)의 저수공간(10a) 내에 저수된 원수의 수표면을 스크래핑하여 원수에 잔류된 부상 슬러지를 포집하는 부상 슬러지 포집장치(30)를 포함한다.

본 실시예에 따른 고액 분리조(10)는, 일측에는 고액 분리를 요하는 원수가 급수되고 타측에는 고액 분리된 처리수가 방류하여 배수된다.

본 실시예에서는 상기 고액 분리조(10)의 저수공간(10a) 바닥에 경사지게 형성되어, 자중에 의해 고액 분리조(10)의 저수공간(10a) 바닥에 침지되는 침지 슬러지를 경사면(13a)을 따라 포집하는 침지 슬러지 포집부(13)를 형성한다.

따라서, 비중이 높은 침지 슬러지들은 자중에 의해 고액 분리조(10)의 저수공간(10a) 바닥에 침지하여 경사면(13a)을 따라 침지 슬러지 포집부(13)에 포집하여 배출된다.

그리고, 상기 부상 슬러지 포집장치(30)는 이격된 구동축(31)과 종동축(32) 사이에 스크래핑 벨트(33)가 배치된 형태로 구성되어, 상기 구동축(31)에 의해 스크래핑 벨트(33)는 일측에서 타측으로 연속하여 이동하면서 원수의 수표면에 부상된 부상 슬러지를 스크래핑하여 타측으로 배출하는 컨베이어형으로 구성된다.

또한, 상기 부상액 공급장치(20)는 용해탱크(21)와; 상기 용해탱크(21) 내로 압축공기를 주입하는 공기 주입부(22)와; 상기 고액 분리조(10)의 저수공간(10a)의 상층부에 저수된 원수, 또는 처리수 저수조에 저수된 처리수를 용해탱크(21)로 강제 급수하여 용해탱크(21) 내에서 원수에 압축공기가 용해된 부상액을 생성하는 순환 공급펌프(23)와; 상기 부상액 공급관(24)을 통해 용해탱크(21)와 연통하며, 고액 분리조(10)의 하층부에 배치되어 압축공기 용해탱크(21)를 통해 공급되는 부상액을 고액 분리조(10)의 저수공간(10a) 하층부에 분출하는 하나 이상의 분출 노즐부(26)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 부상액 공급관(24)에는 용해탱크(21)에서 분출 노즐부(26)로 급수되는 부상액을 팽창하여, 부상액에 용해된 공기에 의해 미세기포를 형성하는 감압 팽창밸브(25)를 형성하여서, 상기 부상액은 감압 팽창밸브(25)를 통과하면서 팽창과정을 통해 미세기포를 생성하여 분출 노즐부(26)를 통해 분출되도록 한다.

따라서, 상기 고액 분리조(10)에 고액 분리를 요하는 원수가 저수되면, 상기 부상액 공급장치(20)는 순환 공급펌프(23)를 통해 저수공간(10a)의 상층부에 저수된 원수, 또는 처리수 저수조(50)에 저장된 처리수를 용해탱크(21)로 강제 급수하고, 또 공기 주입부(22)는 용해탱크(21) 내에 압축공기를 강제 주입하여서, 상기 용해탱크(21) 내에 주입된 원수, 또는 처리수와 압축공기의 가압 용해를 통해 원수, 또는 처리수에 압축공기가 용해된 분출액을 형성한다.

그리고, 상기 분출액은 고액 분리조(10)의 저수공간(10a) 하층부에 배치된 분출 노즐부(26)를 통해 저수공간(10a) 내에 고압 분출되어 저수공간(10a) 내에 저수된 원수를 일측에서 타측으로 부상 및 순환 이동하는 한편, 원수에 잔류된 부상 슬러지를 원수의 수표면에 부상하고, 상기 수표면에 부상된 부상 슬러지는 컨베이어형의 부상 슬러지 포집장치(30)를 통해 스크래핑하여 타측으로 배출 및 포집된다.

본 발명에서는 이러한 부상 처리공법을 통해 원수에 잔류된 슬러지를 고액 분리함에 있어, 상기 고액 분리를 요하는 원수가 급수되는 고액 분리조(10)의 저수공간(10a) 일측에는 제 1 가압 부상구간(11)을 형성하고, 상기 저수공간(10a)의 타측에는 일측에 형성된 제 1 가압 부상구간(11)과 연통하는 제 2 가압 부상구간(12)을 형성한다.

그리고, 상기 제 1 가압 부상구간(11)의 저층부에는 타측으로 부상액을 분출하는 제 1 분출노즐(26a)을 배치하고 상기 제 2 가압 부상구간(12)의 저층부에는 부상액을 상향 분출하는 제 2 분출노즐(26b)을 배치한다.

바람직하게는, 도 1 내지 도 2와 같이 상기 제 1 가압 부상구간(11)에는 제 1 분출노즐(26a)을 통해 분출되는 부상액을 확산하는 확산 유도공(27a)들이 형성된 확산 유도판(27)을 배치하여, 상기 제 1 분출노즐(26a)를 통해 타측으로 분출된 부상액은 확산 유도판(27)의 확산 유도공(27a)들을 투과하면서 균일하게 확산되어 타측으로 이송 및 부상되어서, 제 1 가압 부상구간(11)에 저수된 원수에 잔류된 부상 슬러지가 균일하게 가압 부상되도록 한다.

그리고, 상기 확산 유도판(27)은 저수공간(10a)에 회동축(27b)을 통해 상하 회동구조로 배치되고, 중립 스프링(27c)을 통해 설정된 각도로 탄성 기립상태를 형성하여서, 제 1 분출노즐(26a)을 통해 분출되는 부상액의 분출압에 의해 회동축(26b)을 중심으로 탄력적으로 상하 회전하면서 부상액의 부상 진행방향을 전환하여서, 부상액이 다양한 각도로 확산하여 부상되도록 한다.

또 다른 실시형태에서는, 도 3에서 보는 바와 같이 상기 확산 유도판(27)을 대체하여 컨베이어형 확산장치(60)를 배치한다.

상기 컨베이어형 확산장치(60)는 상하 이격된 구동롤러(61a, 61b)와; 상기 구동롤러(61a, 61b)들 사이에 환형 견착되어 구동롤러(61a, 61b)의 일방향 회전에 의해 일방향으로 무한 이송하며, 확산공들이 형성된 타공형 확산벨트(62)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 상향 이송하는 타공형 확산벨트(62)의 일측면에는 복수의 분산모들이 형성된 확산 드럼유닛(63)을 배치하고, 상기 하향 이송되는 타공형 확산벨트(62)의 타측면에는 복수의 세정모들이 형성된 세정 드럼유닛(64)을 배치한다.

여기서, 상기 확산 드럼유닛(63)과 세정 드럼유닛(64)은 구동모터를 통해 회전력을 제공받아 회전하도록 구성하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 제 1 분출노즐(26a)을 통해 분출된 부상액들은 타공형 확산벨트(62)에 형성된 확산공들을 통해 타측으로 이동 및 상향 확산되면서, 확산 드럼유닛(63)에 의해 확산되어 원수에 잔류된 부상 슬러지의 안정적인 부상을 도모하고, 또 타공형 확산벨트(62)에 견착된 침지 슬러지는 타측면을 따라 하향 이송되면서 세정 드럼유닛(64)에 의해 제거되어 하부에 형성된 침지 슬러지 포집부(13)에 포집된다.

이와 같이 컨베이어형 확산장치(60)를 부가하면, 타공형 확산벨트(62)는 확산공(62a)들의 막힘 발생이 억제되고, 또 분출되는 부상액의 안정적인 확산이 가능한 특이성을 갖는다.

보다 바람직하게는, 상기 확산 드럼유닛(63)의 드럼축(63a)을 복수의 분출공(63b)들이 형성된 타공관체로 구성하고, 상기 드럼축(63a)에 부상액 공급장치(20)의 부상액 공급관(24)을 회동구조로 연통하여서, 상기 일방향으로 회전하는 확산 드럼유닛(63)은 부상액 공급관(24)을 통해 공급되는 부상액을 동시에 분사하여, 보다 많은 미세기포를 원수에 확산 공급하도록 한다.

그리고, 상기 제 1 분출노즐(26a)에서 분출된 부상액에 의해 1차 가압 부상되면서, 제 2 가압 부상구간(12)으로 순환 이동된 원수는 제 2 분출노즐(26b)을 통해 상향 분출되는 부상액에 의해 2차 가압 부상이 이루어져, 상기 상향 가압 부상에 의해 원수에 잔류된 부상 슬러지의 안정적인 제거가 이룩된다.

따라서, 상기 고액 분리조(10)의 일측으로 유입되어 제 1 가압 부상구간(11)에 저수된 원수는 제 1 분출노즐(26a)을 통해 분출되는 부상액에 의해 1차 가압 부상이 이루어지면서 타측에 형성된 제 2 가압 부상구간(12)으로 순환 공급되고, 상기 제 1 가압 부상구간(11)에서 제 2 가압 부상구간(12)으로 순환 공급된 원수는 제 2 분출 노즐(26b)을 통해 상향 분출되는 부상액에 의해 2차 가압 부상이 이루어져, 상기 원수에 잔류된 부상 슬러지는 제 1 분출노즐(26a)과 제 2 분출노즐(26b)을 통해 분출되는 부상액에 의한 순차적인 가압 부상이 이루어져 잔류된 부상 슬러지의 안정적인 가압 부상을 통한 고액 분리가 가능하다.

이러한 과정에, 상기 원수에 잔류된 침지 슬러지는 자중에 의해 저수공간(10a)의 바닥으로 침지하여 경사면(13a)을 따라 침지 슬러지 포집부(13)에 포집되고, 또 가압 부상에 의해 원수의 수표면에 부상된 부상 슬러지는 부상 슬러지 포집장치(30)를 통해 스크래핑되어 제거된다.

한편, 상기 고액 분리조(10)의 외측에는 가압 부상과, 침지을 통해 부상 슬러지와 침지 슬러지가 제거된 처리수를 방류하여 저수하는 처리수 저수조(50)가 형성된다.

본 실시예에서는 상기 고액 분리조(10)의 상층부와 처리수 저수조(50) 사이에 방류관(51)을 연통되게 배치하여, 고액 분리조(10)와 처리수 저수조(50) 사이의 수위 편차에 따른 압력편차에 의해 고액 분리조(10)의 상층부에 저수된 처리수가 처리수 저수조(50)로 자연 배출되도록 한다.

즉, 본 실시예에서는 상기 고액 분리조(10)는 고액 분리를 요하는 원수가 지속적으로 공급되어 처리수 저수조(50) 보다 항시 높은 수위를 유지하는 점을 고려하여 방류관(51)에 별도의 배수펌프를 마련하지 아니하고, 상기 고액 분리조(10)의 상층부에 저수된 처리수가 압력편차에 의해 처리수 저수조(50)에 자연적으로 유입하여 방류되도록 구성함으로써, 배수펌프 등을 통한 강제 배수과정에 처리수에 고액 분리를 요하는 슬러지가 강제 혼입하여 배출되는 현상을 예방한다.

특히, 본 실시예에서는 상기 가압 부상처리와 침지처리를 통해 부상 슬러지와 침지 슬러지가 제거된 처리수를 방류관(51)을 통해 처리수 저수조(50)로 방류하여 저수함에 있어, 상기 방류관(51)의 수두에 처리수에 잔류된 미세 부유 슬러지를 여과하여 제거하는 샌드 필터장치(40)를 더 배치하여서, 상기 상기 제 2 가압 부상구간(12)에서 방류관(51)을 따라 처리수 저수조(50)로 방류하여 저수되는 처리수는 샌드 필터장치(40)를 투과하여 미세 부유 슬러지가 여과되도록 한다.

본 실시예에 따른 샌드 필터장치(40)는, 상부에 필터링을 요하는 처리수의 유입경로인 유입로(41b)가 형성되고, 하부에 미세 부유 슬러지가 여과된 처리수의 배수경로인 배수로(41c)가 형성된 여과실(41a)을 갖는 여과챔버(41)와; 상기 여과챔버(41)의 여과실 내에 배치되어 여과실(41a) 내로 유입된 원수에서 미세 부유 슬러지를 여과하는 샌드필터 카트리지(42)를 포함한다.

바람직하게는, 도 4와 같이 상기 여과챔버(41)의 측부에는 샌드필터 카트리지(42)의 진출입 경로인 장입로(41d)를 형성하고, 상기 장입로(41d)에는 장입로(41d)를 개폐하는 개폐덮개(41e)를 배치한다.

따라서, 상기 처리수의 장시간 여과에 의해 샌드필터 카트리지(42)의 막힘이 발생되면 상기 개폐덮개(41e)를 통해 장입로(41d)를 개방하고, 상기 개방된 장입로(41d)를 통해 새로운 샌드필터 카트리지(42)를 교체하여서, 교체된 샌드필터 카트리지(42)를 통해 안정적인 처리수의 여과를 도모한다.

따라서, 상기 고액 분리조(10)와 처리수 저수조(50) 사이의 수위 편차에 의해 고액 분리조(10)에서 처리수 저수조(50)로 자연 배수되는 처리수는 방류관(51)에 형성된 샌드필터 카트리지(42)를 투과하면서 미세 부유 슬러지의 집진 및 제거되어 처리수 저수조(50)에 최종 저수된다.

그리고, 본 발명에서는 이러한 샌드 필터장치(40)에 처리수를 지속적으로 여과한 샌드필터 카트리지(42)를 처리수를 통해 역세정하는 역세정 구조를 마련하여, 주기적인 역세정 과정을 샌드필터 카트리지(42)의 여과효율이 유지되도록 한다.

상기 역세정 구조는, 상기 처리수 저수조(50)에서 저수된 처리수를 배수로(41c)를 통해 샌드필터 카트리지(42)가 배치된 여과실(41a) 내에 강제 급수하여 여과실 내에 배치된 샌드필터 카트리지(42)를 역세정하는 역세정 펌프(43)를 포함한다.

그리고, 본 실시예에서는 상기 여과실(41a)의 유입로(41b)에 역세정 펌프(43)를 통해 분출되는 처리수에 의해 샌드필터 카트리지(42)를 구성하는 샌드입자들이 유입로(41b)를 따라 저수공간(10a)에 분산되는 현상을 방지하는 타공판으로 이루어진 분산 방지판(44)을 배치한다.

또한, 상기 여과챔버(41)의 상부에는 역세정 펌프(43)를 통해 분출되어 샌드필터 카트리지(42)를 투과한 처리수의 수류가 제 2 가압 부상구간(12)의 수표면으로 분출되지 아니하고 여과챔버(41)의 일측으로 유도하여 순환 이동되도록 하는 상부 수류 유도편(45)을 배치하고, 상기 여과챔버(41)의 일측에는 상부 수류 유도편(45)을 통해 일측으로 순환 이동하는 처리수의 수류가 하향 유도되도록 하는 측부 수류 유도편(46)을 배치한다.

상기 샌드필터장치(40)의 상부에 배치된 상부 수류 유도편(45)과 측부에 배치된 측부 수류 유도편(46)을 통해 샌드 필터 카트리지(42)의 상부와 측부를 경유하여 침지 슬러지 포집부(13)로 하향 이송되는 수류를 형성하여서, 샌드필터장치(40)를 통해 샌드필터 카트리지(42)에서 제거된 이물질나 모래입자들이 상기 수류를 통해 침지 슬러지 포집부(13)에 포집되도록 한다.

즉, 상기 침지 슬러지 포집부(13)는 원수에서 침지되는 침지 슬러지를 포집하는 기능과, 상기 샌드필터장치(40)의 역세과정에 샌드필터 카트리지(42)에서 역세정하여 제거된 이물질이나 모래입자를 포집하는 긴요한 구성요소이다.

따라서, 상기 역세정 과정에 생성된 처리부의 수류에 의해 저수공간(10a)에 저수된 원수의 수표면이 과도하게 유동하여 수표면에 부상된 부상 슬러지들이 흐트려져 부상 슬러지 포집장치(30)에 의해 안정되게 제거되지 못하는 문제점이 해소되고, 또 상기 처리수의 수류에 잔류된 이물질과 슬러지는 저수공간(10a)에 저수된 원수에 분산되지 아니하고 침지 슬러지 포집부(13)가 형성된 저수공간(10a)의 바닥으로 포집되어 이물질과 슬러지의 안정적인 포집이 가능하다.

그리하여, 본 발명은 주기적인 역세정 과정을 통해 샌드필터 카트리지(42)에 잔류된 이물질 등을 제거하여 재생함으로써, 샌트필터 카트리지(42)를 통한 미세 부유 슬러지의 안정적인 여과가 가능하고 또 역세정 과정에 생성된 처리수의 수류에 의해 원수의 수표면이 유동하여 부상된 부상 슬러지가 흐트려지는 현상이 예방되어서 부상 슬러지의 안정적인 제거가 가능하다.

1. 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템
10. 고액 분리조 10a. 저수공간
11. 제 1 가압 부상구간 12. 제 2 가압 부상구간
13. 침지 슬러지 포집부 13a. 경사면
20. 부상액 공급장치 21. 용해탱크
22. 공기 주입부 23. 순환 공급펌프
24. 부상액 공급관 25. 감압 팽창밸브
26. 분출 노즐부 26a. 제 1 분출노즐
26b. 제 2 분출노즐 27. 확산 유도판
27a. 확산 유도공 27b. 회동축
27c. 중립 스프링
30. 부상 슬러지 포집장치 31. 구동축
32. 종동축 33. 스크래핑 벨트
33a. 스크래핑바
40. 샌드 필터장치 41. 여과챔버
41a. 여과실 41b. 유입로
41c. 배수로 41d. 장입로
41e. 개폐덮개 42. 샌드필터 카트리지
43. 역세정 펌프 44. 분산 방지판
45. 상부 수류 유도편 46. 측부 수류 유도편
50. 처리수 저수조 51. 방류관
60. 컨베이어형 확산장치
61a, 61b. 구동롤러 62. 타공형 확산벨트
63. 확산 드럼유닛 64. 세정 드럼유닛

Claims (5)

1. 고액 분리를 요하는 원수가 저수되는 저수공간이 형성된 고액 분리조와;
   상기 고액 분리조에서 고액 분리를 마친 처리수를 저수하는 처리수 저수조와;
   상기 고액 분리조 내에 저수된 원수, 또는 처리수 저수조에 저수된 처리수를 회수하고, 상기 회수된 원수, 처리수에 압축공기를 용해하여 원수, 또는 처리수에 압축공기가 용해된 부상액을 생성하고, 상기 부상액을 원수가 저수된 고액 분리조의 저수공간 하층부에 재분출하는 부상액 공급장치와;
   상기 고액 분리조의 저수공간 내에 저수된 원수의 수표면을 스크래핑하여 원수에 잔류된 부상 슬러지를 포집하는 부상 슬러지 포집장치와;
   상기 고액 분리조의 외측에 형성되어 저수공간 내에 고액 분리를 마친 처리수를 저수하는 처리수 저수조; 및
   상기 고액 분리조 내에서 가압 부상처리를 마친 처리수를 샌드 필터카트리지에 투과하여 처리수에 잔류된 미세 부유 슬러지를 여과하는 샌드 필터장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고액 분리조와 처리수 저수조 사이에 형성되어 고액 분리조에서 고액 분리를 마친 처리수를 처리수 저수조로 배출하는 방류관을 포함하되,
   상기 방류관은 고액 분리조와 처리수 저수조 사이의 수위 편차에 의해 고액 분리조에 저수된 처리수를 처리수 저수조에 방류하여 저수하도록 구성된 것을 특징으로 하는 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 샌트 필터장치는 고액 분리조의 저수공간에 형성된 방류관의 수두에 배치되어, 상기 고액 분리조와 처리수 저수조 사이의 수위 편차에 의해 방류관으로 유입되는 처리수는 샌드 필터장치의 샌드 필터카트리지에 투과하여 처리수에 잔류된 미세 부유 슬러지가 여과되도록 구성한 것을 특징으로 하는 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템.
4. 제 1항에 있어서, 상기 고액 분리를 요하는 원수가 급수되는 고액 분리조의 저수공간 일측에는 제 1 가압 부상구간이 형성되고, 상기 저수공간의 타측에는 일측에 형성된 제 1 가압 부상구간과 연통하는 제 2 가압 부상구간이 형성되는 한편,
   상기 제 1 가압 부상구간의 저층부에는 타측으로 부상액을 분출하는 제 1 분출노즐이 배치되고 상기 제 2 가압 부상구간의 저층부에는 부상액을 상향 분출하는 제 2 분출노즐이 배치된 것을 특징으로 하는 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템.
5. 제 3항에 있어서, 상기 샌드 필터장치는 상부에 처리수의 유입경로인 유입로가 형성되고, 하부에 미세 부유 슬러지가 여과된 처리수의 배수경로인 배수로가 형성된 여과실을 갖는 여과챔버와;
   상기 여과챔버의 여과실 내에 배치되어 여과실 내로 유입된 원수에서 미세 부유 슬러지를 여과하는 샌드필터 카트리지를 포함하고,
   상기 여과챔버의 측부에는 샌드필터 카트리지의 진출입 경로인 장입로가 형성되고, 상기 장입로에는 장입로를 개폐하는 개폐덮개가 배치된 것을 특징으로 하는 가압 부상기반의 복합 고액 분리 시스템.
   

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