KR20240026597A - 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치와 이를 이용한 폐수의 처리방법 - Google Patents
수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치와 이를 이용한 폐수의 처리방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240026597A KR20240026597A KR1020220104631A KR20220104631A KR20240026597A KR 20240026597 A KR20240026597 A KR 20240026597A KR 1020220104631 A KR1020220104631 A KR 1020220104631A KR 20220104631 A KR20220104631 A KR 20220104631A KR 20240026597 A KR20240026597 A KR 20240026597A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wastewater
- coagulant
- water
- soluble oil
- flocs
- Prior art date
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 143
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims abstract description 106
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims abstract description 42
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims abstract description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 20
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract description 16
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 49
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 15
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 description 14
- 206010001497 Agitation Diseases 0.000 description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 239000010730 cutting oil Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- -1 machinery Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000010731 rolling oil Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/40—Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5227—Processes for facilitating the dissolution of solid flocculants in water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
- C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
본 발명은 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치와 이를 이용한 폐수의 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물에서 분리가 어려운 수용성 오일을 효과적으로 분리할 수 있는 폐수의 처리장치와 이를 이용한 폐수의 처리방법에 관한 것이다.
본 발명의 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치는 수용성 오일이 함유된 폐수 중에 응결제를 투입하여 미세 플록을 형성시키는 응결처리부와, 응결처리부를 통과한 폐수 중에 응집제를 투입하여 플록들을 뭉치게 하는 응집처리부와, 응집처리부를 통과한 폐수에 미세기포를 발생시켜 폐수 중의 플록을 수면으로 부상시켜 제거하는 부상분리부를 구비한다.
본 발명의 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치는 수용성 오일이 함유된 폐수 중에 응결제를 투입하여 미세 플록을 형성시키는 응결처리부와, 응결처리부를 통과한 폐수 중에 응집제를 투입하여 플록들을 뭉치게 하는 응집처리부와, 응집처리부를 통과한 폐수에 미세기포를 발생시켜 폐수 중의 플록을 수면으로 부상시켜 제거하는 부상분리부를 구비한다.
Description
본 발명은 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치와 이를 이용한 폐수의 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물에서 분리가 어려운 수용성 오일을 효과적으로 분리할 수 있는 폐수의 처리장치와 이를 이용한 폐수의 처리방법에 관한 것이다.
철강, 기계, 섬유, 석유정제, 식품 등의 각종 산업 분야가 고도화됨에 따라 부수적으로 산업 부산물인 오일 폐수가 발생한다. 폐수 속 오일 성분들을 처리하지 않고 방류 시 환경오염을 일으키므로 법으로 규제되어 있다. 현재 오일이 함유된 폐수의 처리 방법은 응집 침전법, 가압부상법, 활성오니법이 사용되고 있다.
오일 폐수는 입자의 크기와 형태에 따라 세 종류로 나뉜다. 가령 부상유(Floating free oil), 다음으로 유분입자가 상대적으로 크고 장시간 방치시켜 분리하는 분산유(Suspended oil), 마지막으로 계면활성제와 같은 유기물에 의해 유화된 것으로서 유분입자가 마이크로미터(0.01 ~10㎛)로 작아서 분산유처럼 장시간 방치시키는 방법으로는 분리가 불가능한 에멀젼오일 (Emulsified oil)이 있다.
이들 중 불용성 오일이라 불리는 부상유와 분산유는 유수분리기를 이용하여 비교적 쉽게 분리 및 처리가 가능하지만, 수용성 오일인 에멀젼 오일의 경우 입자크기가 작아서 일반적인 방법으로는 분리 및 처리가 어렵다.
에멀젼 오일의 대표적인 예시는 금속성 재료를 가공 및 절삭 시 사용되는 수용성 절삭유(Soluble cutting oil), 철이나 알루미늄 또는 구리 등의 압연용으로 사용되는 압연유(Rolling oil), 전선 연신에 사용되는 신선유(Wire drawing oil) 등이 있다. 이들 모두 계면활성제 및 부식방지제 등의 첨가제가 혼합되어 있어 일반적인 응집제 처리 방법으로는 제거효율이 낮다.
따라서 수용성 오일을 물로부터 효과적으로 분리할 수 있는 경제적인 처리방안의 마련이 요구된다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 물에서 분리가 어려운 수용성 오일을 효과적으로 분리할 수 있는 폐수의 처리장치와 이를 이용한 폐수의 처리방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치는 수용성 오일이 함유된 폐수 중에 응결제를 투입하여 미세 플록을 형성시키는 응결처리부와; 상기 응결처리부를 통과한 폐수 중에 응집제를 투입하여 플록들을 뭉치게 하는 응집처리부와; 상기 응집처리부를 통과한 폐수에 미세기포를 발생시켜 폐수 중의 플록을 수면으로 부상시켜 제거하는 부상분리부;를 구비한다.
상기 응결처리부는 폐수가 유입되는 고속교반조와, 상기 고속교반조로 응결제를 공급하기 위한 응결제공급부와, 상기 고속교반조에 설치되어 폐수와 응결제를 1차로 교반하는 제 1임펠러와, 상기 고속교반조로부터 배출되는 폐수가 유입되는 저속교반조와, 상기 저속교반조에 설치되어 상기 저속교반조로 유입된 폐수와 응결제를 2차로 교반하되 상기 제 1임펠러보다 느리게 회전하는 제 2임펠러를 구비한다.
상기 응집처리부는 상기 응결처리부를 통과한 폐수 중에 응집제를 공급하기 위한 응집제공급부와, 응집제가 공급된 폐수를 직선으로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 응집제와 폐수를 1차로 혼합하는 1차믹서와, 상기 1차믹서를 통과한 폐수를 지그재그로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 유체의 흐름 변화를 교대로 반복시켜 응집제와 폐수를 2차로 혼합하는 2차믹서를 구비한다.
상기 부상분리부는 분리조와, 상기 분리조의 내부에 설치되어 부상실과 방류실로 구획하는 격벽과, 상기 부상실로 미세기포를 발생시키기 위한 기포발생수단과, 상기 분리조의 상부에 설치되어 수면으로 부상한 부유물을 제거하기 위한 스컴스키머와, 상기 분리조의 일측에 설치되어 상기 방류실의 처리수를 외부로 배출하기 위한 방류관을 구비한다.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리방법은 수용성 오일이 함유된 폐수 중에 응결제를 투입하여 미세 플록을 형성시키는 응결처리단계와; 상기 응결처리단계 후 폐수 중에 응집제를 투입하여 플록들을 뭉치게 하는 응집처리단계와; 상기 응집처리단계 후 미세기포를 발생시켜 폐수 중의 플록을 수면으로 부상시켜 제거하는 부상분리단계;를 포함한다.
상기 응집처리단계는 a)폐수 중에 응집제를 투입하는 단계와, b)상기 응집제가 투입된 폐수를 1차믹서로 유입시켜 직선으로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 응집제와 폐수를 1차혼합하는 단계와, c)상기 1차혼합된 폐수를 2차믹서로 유입시켜 지그재그로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 유체의 흐름 변화를 교대로 반복하여 응집제와 폐수를 2차혼합하는 단계로 이루어진다.
상술한 바와 같이 본 발명은 응결과 응집반응 및 미세기포에 의한 가압부상을 통해 물에서 분리가 어려운 수용성 오일을 효과적으로 분리할 수 있다. 또한, 본 발명은 연속식 공정으로 처리가 가능하여 대용량의 폐수 처리가 가능하다.
또한, 본 발명은 종래의 막분리 방식의 저용량 처리 및 분리막 사용에 따른 경제적 단점을 보완하고 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리(소각처리)비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 폐수 처리장치의 일 예에 따른 구성도이고,
도 2는 도 1에 적용된 요부를 발췌한 절개 사시도이고,
도 3은 본 발명의 폐수의 처리방법을 과정별로 나타낸 모식도이고,
도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 폐수 처리장치에 적용된 2차믹서의 요부를 발췌한 단면도이다.
도 2는 도 1에 적용된 요부를 발췌한 절개 사시도이고,
도 3은 본 발명의 폐수의 처리방법을 과정별로 나타낸 모식도이고,
도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 폐수 처리장치에 적용된 2차믹서의 요부를 발췌한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치는 수용성 오일이 함유된 폐수 중에 응결제를 투입하여 미세 플록을 형성시키는 응결처리부(10)와, 응결처리부(10)를 통과한 폐수 중에 응집제를 투입하여 플록들을 뭉치게 하는 응집처리부(30)와, 응집처리부(30)를 통과한 폐수에 미세기포를 발생시켜 폐수 중의 플록을 수면으로 부상시켜 제거하는 부상분리부(50)를 구비한다.
응결처리부(10)는 수용성 오일이 함유된 폐수 중에 응결제를 투입하여 미세 플록을 형성시킨다. 응결처리를 통해 폐수 중의 수용성 오일 입자들이 엉기면서 응결(coagulation)이 되어 미세한 플록(floc)이 형성된다.
응결처리부(10)는 폐수가 유입되는 고속교반조(11)와, 고속교반조(11)로 응결제를 공급하기 위한 응결제공급부와, 고속교반조(11)에 설치되어 폐수와 응결제를 1차로 교반하는 제 1임펠러(13)와, 고속교반조(11)로부터 배출되는 폐수가 유입되는 저속교반조(15)와, 저속교반조(15)에 설치되어 저속교반조(15)로 유입된 폐수와 응결제를 2차로 교반하는 제 2임펠러(17)를 구비한다.
폐수발생시설에서 발생된 폐수는 폐수저장탱크(3)에 일시 저장된다. 폐수저장탱크(3)에 저장된 폐수는 수용성 오일이 함유된 오일 폐수이다. 폐수 중의 수용성 오일은 계면이 파괴되어 오일과 물 분자가 이온 결합된 상태이다. 폐수는 별도의 전처리시설을 통해 불용성 오일 및 고형 이물질이 제거된 후 폐수저장탱크(3)에 저장될 수 있다.
폐수저장탱크(3)에 저장된 폐수는 고속교반조(11)로 유입된다. 이를 위해 폐수저장탱크(3)와 고속교반조(11)는 폐수공급관(5)으로 연결된다. 폐수공급관(5)에는 펌프(7)가 설치된다.
고속교반조(11)에는 제 1임펠러(13)가 설치된다. 제 1임펠러(13)는 모터에 의해 일정한 속도로 회전하면서 폐수와 응결제를 1차로 교반한다.
고속교반조(11) 내부로 응결제를 공급하기 위한 응결제공급부는 응결제가 저장된 응결제저장탱크(21)와, 응결제저장탱크(21)와 고속교반조(11)를 연결하는 응결제공급관(23)을 구비한다.
응결제저장탱크(21)에는 응결제가 저장된다. 응결제는 표면 전하가 음전하인 수용성 오일의 하전 중화를 위해 양전하 응결제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 응결제로 황산알루미늄(Aluminum Sulfate), 황산철(Ferric Sulfate), 염화철(Ferric Chloride), 폴리염화알루미늄(Poly aluminum Chloride), 폴리황산알루미늄(Poly aluminum Sulfate), 폴리황산규산알루미늄(Poly aluminum Sulfate Silicate) 중에서 선택된 어느 하나를 들 수 있다.
도시되지 않았지만 응결제공급관(23)에는 응결제를 정량 펌핑하는 정량펌프가 설치될 수 있음은 물론이다.
저속교반조(15)는 고속교반조(11)의 후단에 인접하게 설치된다. 고속교반조(11)에서 1차 교반된 폐수는 저속교반조(15)로 유입된다. 고속교반조(11)에서 저속교반조(15)로 폐수를 이동시키기 위해 고속교반조(11)에는 수중펌프가 설치될 수 있다.
저속교반조(15)에는 제 2임펠러(17)가 설치된다. 제 2임펠러(17)는 모터에 의해 일정한 속도로 회전하면서 폐수를 2차로 교반한다. 제 2임펠러(17)는 제 1임펠러(13)보다 더 늦은 속도로 회전하면서 교반한다. 가령, 제 1임펠러(17)는 50 내지 150rpm 속도로 회전하면서 고속교반하고, 제 2임펠러(17)는 20 내지 100rpm 속도로 회전하면서 저속교반한다.
이와 같이 응결처리부(10)는 1차 고속교반과 2차 저속교반을 통해 응결제와 폐수의 접촉시간을 충분히 확보함으로써 응결을 효과적으로 유도할 수 있다.
응집처리부(30)는 응결처리부(10)를 통과한 폐수 중에 응집제를 투입하여 미세 플록들을 서로 뭉치게 하여 플록을 거대화시킨다.
응집처리부(30)는 응결처리부(10)를 통과한 폐수 중에 응집제를 공급하기 위한 응집제공급부와, 응집제가 공급된 폐수를 직선으로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 응집제와 폐수를 1차로 혼합하는 1차믹서(31)와, 1차믹서(31)를 통과한 폐수를 지그재그로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 유체의 흐름 변화를 교대로 반복시켜 응집제와 폐수를 2차로 혼합하는 2차믹서(35)를 구비한다.
저속교반조(15)와 1차믹서(31)는 연결관(41)으로 연결된다. 연결관(41)에는 펌프(43)가 설치된다.
응집제공급부는 연결관(41) 또는 1차믹서(31)의 입구에 응집제를 주입할 수 있다. 응집제공급부는 응집제가 저장된 응집제저장탱크(45)와, 응집제저장탱크(45)와 연결관(41)을 연결하는 응집제공급관(47)을 구비한다.
응집제저장탱크(45)에는 응집제가 저장된다. 응집제에 의해 폐수 중의 미세 플록들은 서로 뭉치는 응집(flocculation) 현상이 발생된다. 이러한 응집제에 의한 응집처리는 미세 플럭을 가교에 의해 거대화시키는 과정이다. 응집과정은 응결과정에서 중화시킨 표면의 양전하와 상호작용을 유할 수 있도록 음전하가 높을수록 유리하다.
응집제는 양전하와 결합 가능한 작용기(카르보닐기, 아마이드기, 히드록실기, 카르복실기)에 오일 입자가 흡착되거나 오일 입자간의 정전기적 결합과 수소결합에 의해 가교 또는 응집 작용이 가능하다. 고분자계의 응집제는 물에 용해되어 해리된 결합 작용기의 이온성에 따라 양이온성(cationic), 음이온성(amionic), 비이온성(nonionic)으로 구분되며, 주로 음이온성 또는 비이온성 응집제를 사용한다. 따라서 바람직한 응집제로 음이온성인 폴리아크릴산나트륨(Sodium Poly Acrylate), 말레이산공중합물염(Maleic acid copolymer), 비이온성인 폴리아크릴아미드(Poly Acryl Amide), 폴리옥시에틸렌(Poly Oxymethylene) 중에서 선택된 어느 하나를 이용할 수 있다.
도시되지 않았지만 응집제공급관(47)에는 응집제를 정량 펌핑하는 정량펌프가 설치될 수 있음은 물론이다.
1차믹서(31)는 응집제가 공급된 폐수를 직선으로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 응집제와 폐수를 1차로 혼합하는 역할을 한다.
1차믹서(31)로 내부에 직선상의 관로가 형성된 파이프 구조의 케이싱(33)과, 케이싱(33)의 내부에 설치된 혼합부재(34)를 구비한다.
케이싱(33)은 금속이나 합성수지, 유리 등의 소재로 형성될 수 있다. 응집제가 투입된 폐수는 케이싱(33)의 내부에 형성된 관로를 따라 이동하여 케이싱(33)을 통과한다.
혼합부재(34)는 케이싱(33)의 내부에 설치되어 관로를 통과하는 폐수와 응집제를 혼합시킨다. 혼합부재(34)는 일정 각도로 비틀린 다수의 단위 패널(34a)이 전후로 연속되게 결합된 구조로 이루어진다. 이러한 혼합부재(34)는 관로를 통과하는 유체의 유동분할, 방향전환, 재결합 등의 과정을 반복시켜 유체를 연속적으로 혼합한다.
1차믹서(31)를 통과한 폐수는 2차믹서(35)로 유입되어 폐수와 응집제가 2차로 혼합된다. 2차믹서(35)는 1차믹서(31)의 후단에 직접 연결되거나, 별도의 연결관을 통해 연결될 수 있다.
2차믹서(35)는 직선관들(37)과, 직선관들(37)을 연결하는 곡선관들(38)로 이루어진다. 직선관들(37)은 상하로 이격되어 배치되거나, 전후로 이격되어 배치될 수 있다. 곡선관들(38)은 직선관들(37) 사이에 배치되어 인접하는 직선관들(37)을 연결한다. 이러한 2차믹서(35)는 지그재그로 굽어진 형태로 이루어진다.
폐수가 직선관(37)을 통과시 유체의 흐름은 층류(laminar flow)이다. 그리고 폐수가 곡선관(38)을 통과시 유체의 흐름은 난류(turbulent flow)이다. 따라서 2차믹서(35)는 지그재그로 형성된 관로를 따라 유체를 이동시키면서 층류와 난류를 교대로 반복시켜 응집제와 폐수를 2차로 혼합한다. 이러한 혼합방식은 동력을 이용하지 않고 응집제와 폐수를 효과적으로 혼합할 수 있고, 연속흐름방식으로 대용량의 처리가 가능하다.
그리고 도시되지 않았지만 곡선관(38)의 내부에 돌출립들이 형성될 수 있다. 돌출립은 곡선관의 내주면에 환형의 형태로 돌출되어 형성된다. 돌출립은 다수가 일정 간격으로 곡선관의 길이방향으로 이격되게 배치된다. 따라서 곡선관의 내주면은 돌출립이 반복되게 배치되어 주름진 형태로 이루어진다. 이러한 돌출립들에 의해 폐수가 곡선관을 통과시 난류가 촉진된다.
부상분리부(50)는 응집처리부를 통과한 폐수에 미세기포를 발생시켜 폐수 중의 플록을 수면으로 부상시켜 제거한다.
부상분리부(50)는 분리조(51)와, 분리조(51)의 내부에 설치되어 부상실(53)과 방류실(54)로 구획하는 격벽(52)과, 부상실(53)로 미세기포를 발생시키기 위한 기포발생수단과, 분리조(51)의 상부에 설치되어 수면으로 부상한 부유물을 제거하기 위한 스컴스키머(61)와, 분리조(51)의 일측에 설치되어 방류실(54)의 처리수를 외부로 배출하기 위한 방류관(65)을 구비한다.
분리조(51)는 사각의 통 구조로 이루어진다. 분리조(51)는 연결관(39)에 의해 2차믹서(35)와 연결된다.
격벽(52)은 분리조(51)의 내부에 설치된다. 격벽(52)에 의해 분리조(51)의 내부는 2개의 공간, 즉 부상실(53)과 방류실(54)로 구획된다. 2차믹서(35)를 통과한 폐수는 부상실(53)로 유입된다. 그리고 부상실(53)로 유입된 폐수는 격벽(52)의 상단을 월류하여 방류실(54)로 유입된다.
기포발생수단은 부상실(53)로 미세기포를 발생시켜 폐수 중의 플록을 수면으로 부상시키는 역할을 한다.
기포발생수단으로 산기관(71)과, 산기관(71)으로 공기를 공급하기 위한 블로워(미도시)와, 산기관(71)과 블로워을 연결하는 공기공급관(73)으로 이루어질 수 있다. 블로워를 통해 공급되는 공기는 산기관(71)에서 분출되면서 미세한 기포를 형성시킨다. 기포는 폐수 중의 플록에 부착되어 플록을 수면으로 부상시킨다.
스컴스키머(61)는 분리조(51)의 상부에 설치되어 수면으로 부상한 플록, 즉 부유물을 제거한다. 스컴스키머(61)는 수처리장치에 적용되는 통상적인 구조로 구체적인 설명은 생략한다. 스컴스키머(61)를 통해 제거된 부유물은 부유물수거실(55)로 유입된 후 외부로 배출된다.
방류관(65)은 분리조(51)에 설치된다. 방류실(54)의 처리수는 방류관(65)을 통해 외부로 배출된다. 방류관(65)을 통해 배출되는 처리수는 공업용수 등으로 다시 재활용이 가능하다.
이하, 상술한 본 발명의 폐수처리장치를 이용한 폐수처리방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 폐수처리방법은 수용성 오일이 함유된 폐수 중에 응결제를 투입하여 플록을 형성시키는 응결처리단계와, 응결처리단계 후 폐수 중에 응집제를 투입하여 플록들을 뭉치게 하는 응집처리단계와, 응집처리단계 후 미세기포를 발생시켜 폐수 중의 플록을 수면으로 부상시켜 제거하는 부상분리단계를 포함한다.
먼저, 응결처리단계에서 수용성 오일이 함유된 폐수 중에 응결제를 투입하여 플록을 형성시킨다.
폐수저장탱크(3)에 저장된 폐수는 펌프(7)를 이용하여 고속교반조(11)로 유입시킨다. 그리고 응결제저장탱크(21)에 저장된 응결제를 고속교반조(11)에 공급한다.
고속교반조에서 폐수와 응결제를 1차로 고속교반시킨 다음 저속교반조에서 폐수와 응결제를 2차로 저속교반시킨다.
응결처리단계를 통해 폐수 중의 수용성 오일 입자들이 엉기면서 응결(coagulation)이 되어 미세한 플록(floc)이 형성된다.
다음으로, 폐수 중에 응집제를 투입하여 플록들을 뭉치게 하는 응집처리단계를 수행한다.
응집처리단계는 구체적으로 a)폐수 중에 응집제를 투입하는 단계와, b)응집제가 투입된 폐수를 1차믹서(31)로 유입시켜 직선으로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 응집제와 폐수를 1차혼합하는 단계와, c)1차혼합된 폐수를 2차믹서(35)로 유입시켜 지그재그로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 유체의 흐름 변화를 교대로 반복하여 응집제와 폐수를 2차혼합하는 단계로 이루어진다.
저속교반조(15)에서 배출되는 폐수가 연결관(41)을 따라 이동시 연결관(41)으로 응집제를 투입한다. 응집제저장탱크(45)에 저장되는 응집제는 폐수 중에 주입되어 1차믹서(31)로 유입된다.
1차믹서(31)를 통과하면서 혼합부재(34)에 의해 유체의 유동분할, 방향전환, 재결합 등의 과정이 반복되면서 폐수와 응집제가 이동하면서 1차로 혼합된다.
1차믹서(31)를 통과한 폐수는 2차믹서(35)로 유입된다. 2차믹서(35)로 유입된 폐수는 직선관(37)과 곡선관(38)을 교대로 통과하면서 층류와 난류의 흐름이 반복되면서 2차로 혼합된다.
다음으로, 폐수 중에 미세기포를 발생시켜 폐수 중의 플록을 수면으로 부상시켜 제거한다.
2차믹서(35)를 통과한 폐수는 연결관(39)을 통해 분리조(51)의 부상실(53)로 유입된다. 부상실(53)에 설치된 산기관(71)을 통해 미세기포가 발생되면 폐수 중의 플록이 수면으로 부상한다. 수면에 부유하는 부유물은 스컴스키머(61)에 의해 제거되고, 부유물이 제거된 처리수는 방류실(54)로 유입된다. 방류실(54)로 유입된 처리수는 방류관(65)을 통해 외부로 배출된다.
상술한 본 발명은 응결과 응집반응 및 미세기포에 의한 가압부상을 통해 물에서 분리가 어려운 수용성 오일을 효과적으로 분리할 수 있다. 또한, 본 발명은 연속식 공정으로 처리가 가능하여 대용량의 폐수 처리가 가능하다.
한편, 본 발명에 적용된 2차믹서의 다른 예를 도 4에 나타내고 있다. 도 4에서 화살표는 2차믹서에서 폐수의 흐름방향을 의미한다.
도 4를 참조하면, 직선관들(37) 사이에 배치되어 직선관들(37)을 연결하는 곡선관(38)의 내부에는 원형의 돌출립들(36)이 형성된다. 돌출립(36)은 곡선관(38)의 내주면에서 중심방향으로 돌출되게 형성된다. 돌출립(36)은 다수가 일정간격으로 형성된다. 이러한 돌출립들(36)에 의해 곡선관(38)을 지나는 폐수의 흐름에 미세한 와류들이 발생하면서 난류가 가속화된다.
또한, 도시된 예에서 다수의 돌출립들(36)은 위치에 따라 돌출길이가 다르다. 가령, 곡선관(38)의 중앙 부위에 형성된 돌출립(36b)은 곡선관(38)의 양측 부위에 형성된 돌출립(36a)보다 더 돌출된다. 즉, 곡선관(38)의 양측 부위에서 중앙 부위로 갈수록 점진적으로 돌출립(36)의 돌출길이가 더 커진다. 따라서 곡선관(38)의 중앙 부위는 상대적으로 내경이 축소되고, 곡선관(38)의 양측 부위는 상대적으로 내경이 커진다. 이에 따라 곡선관(38)을 지나는 폐수는 유속과 압력이 변화되면서 난류가 더욱 가속화되어 혼합이 촉진된다.
이상, 본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
3: 폐수저장탱크 10: 응결처리부
11: 고속교반조 15: 저속교반조
21: 응결제저장탱크 30: 응집처리부
31: 1차믹서 35: 2차믹서
45: 응집제저장탱크 51: 분리조
61: 스컴스키머 71: 산기관
11: 고속교반조 15: 저속교반조
21: 응결제저장탱크 30: 응집처리부
31: 1차믹서 35: 2차믹서
45: 응집제저장탱크 51: 분리조
61: 스컴스키머 71: 산기관
Claims (6)
- 수용성 오일이 함유된 폐수 중에 응결제를 투입하여 미세 플록을 형성시키는 응결처리부와;
상기 응결처리부를 통과한 폐수 중에 응집제를 투입하여 플록들을 뭉치게 하는 응집처리부와;
상기 응집처리부를 통과한 폐수에 미세기포를 발생시켜 폐수 중의 플록을 수면으로 부상시켜 제거하는 부상분리부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치. - 제 1항에 있어서, 상기 응결처리부는 폐수가 유입되는 고속교반조와, 상기 고속교반조로 응결제를 공급하기 위한 응결제공급부와, 상기 고속교반조에 설치되어 폐수와 응결제를 1차로 교반하는 제 1임펠러와, 상기 고속교반조로부터 배출되는 폐수가 유입되는 저속교반조와, 상기 저속교반조에 설치되어 상기 저속교반조로 유입된 폐수와 응결제를 2차로 교반하되 상기 제 1임펠러보다 느리게 회전하는 제 2임펠러를 구비하는 것을 특징으로 하는 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 응집처리부는 상기 응결처리부를 통과한 폐수 중에 응집제를 공급하기 위한 응집제공급부와, 응집제가 공급된 폐수를 직선으로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 응집제와 폐수를 1차로 혼합하는 1차믹서와, 상기 1차믹서를 통과한 폐수를 지그재그로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 유체의 흐름 변화를 교대로 반복시켜 응집제와 폐수를 2차로 혼합하는 2차믹서를 구비하는 것을 특징으로 하는 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 부상분리부는 분리조와, 상기 분리조의 내부에 설치되어 부상실과 방류실로 구획하는 격벽과, 상기 부상실로 미세기포를 발생시키기 위한 기포발생수단과, 상기 분리조의 상부에 설치되어 수면으로 부상한 부유물을 제거하기 위한 스컴스키머와, 상기 분리조의 일측에 설치되어 상기 방류실의 처리수를 외부로 배출하기 위한 방류관을 구비하는 것을 특징으로 하는 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치.
- 수용성 오일이 함유된 폐수 중에 응결제를 투입하여 미세 플록을 형성시키는 응결처리단계와;
상기 응결처리단계 후 폐수 중에 응집제를 투입하여 플록들을 뭉치게 하는 응집처리단계와;
상기 응집처리단계 후 미세기포를 발생시켜 폐수 중의 플록을 수면으로 부상시켜 제거하는 부상분리단계;를 포함하는 것을 특징으로 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리방법. - 제 5항에 있어서, 상기 응집처리단계는 a)폐수 중에 응집제를 투입하는 단계와, b)상기 응집제가 투입된 폐수를 1차믹서로 유입시켜 직선으로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 응집제와 폐수를 1차혼합하는 단계와, c)상기 1차혼합된 폐수를 2차믹서로 유입시켜 지그재그로 형성된 관로를 따라 이동시키면서 유체의 흐름 변화를 교대로 반복하여 응집제와 폐수를 2차혼합하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220104631A KR20240026597A (ko) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치와 이를 이용한 폐수의 처리방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220104631A KR20240026597A (ko) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치와 이를 이용한 폐수의 처리방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240026597A true KR20240026597A (ko) | 2024-02-29 |
Family
ID=90041424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220104631A KR20240026597A (ko) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치와 이를 이용한 폐수의 처리방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240026597A (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100060488A (ko) | 2008-11-27 | 2010-06-07 | 주식회사 포스코 | 수용성 오일을 함유하는 폐오일 처리방법 |
| KR20190119563A (ko) | 2017-08-14 | 2019-10-22 | 주식회사 한독이엔지 | 수용성 폐절삭유의 처리방법 |
-
2022
- 2022-08-22 KR KR1020220104631A patent/KR20240026597A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100060488A (ko) | 2008-11-27 | 2010-06-07 | 주식회사 포스코 | 수용성 오일을 함유하는 폐오일 처리방법 |
| KR20190119563A (ko) | 2017-08-14 | 2019-10-22 | 주식회사 한독이엔지 | 수용성 폐절삭유의 처리방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4031006A (en) | Vortex coagulation means and method for wastewater clarification | |
| KR100992430B1 (ko) | 침전 장치 및 이를 포함하는 하ㆍ폐수 처리 장치 | |
| US8632685B2 (en) | Multistage DAF-advanced oxidation system | |
| EP2305386A2 (en) | Hydrocyclone flotation system and water pollution prevention system equipped with the same | |
| JP2011000583A (ja) | 廃液処理方法及び装置 | |
| CN110678244B (zh) | 沉淀和漂浮分离工序一体化高效率沉淀漂浮系统以及其驱动方法 | |
| CN100335149C (zh) | 混合处理添加剂到污染液体的方法 | |
| CN101857292A (zh) | 超微米气泡水处理技术 | |
| KR101020238B1 (ko) | 나노 입자 공기 부상을 이용한 하ㆍ폐수 처리 장치 및 방법 | |
| CN109851089B (zh) | 一种油气田作业废液处理方法及装置 | |
| KR20240026597A (ko) | 수용성 오일이 함유된 폐수의 처리장치와 이를 이용한 폐수의 처리방법 | |
| KR101652158B1 (ko) | 오폐수 처리장치 | |
| CN110204085A (zh) | 一种多级螺旋气浮除油装置及其应用 | |
| RU2769124C2 (ru) | Установка для обработки воды посредством интегрированных балластированной флокуляции и декантации и соответствующий способ | |
| KR100776702B1 (ko) | 에너지 절약형 혼화장치 및 이를 이용한 혼화지 | |
| CN113860452B (zh) | 絮凝反应装置及絮凝池 | |
| CA2635792A1 (en) | Produced water treatment system | |
| KR100209938B1 (ko) | 슬러지 부상 방식의 폐수처리방법 | |
| KR20110114965A (ko) | 미세기포를 이용한 절삭폐수 오일 분리 장치 | |
| CN112759140B (zh) | 一种涡流气浮处理系统 | |
| Ross et al. | Recent advances and applications of dissolved air flotation for industrial pretreatment | |
| CN213834816U (zh) | 压裂返排液预处理装置 | |
| US5792363A (en) | Method for removing solids from a contaminated liquid | |
| KR20220113176A (ko) | 약품 자동투입 수처리시스템 | |
| JP2010259991A (ja) | フロック形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |