KR101095298B1

KR101095298B1 - 부상분리를 이용한 수처리 장치

Info

Publication number: KR101095298B1
Application number: KR1020110038956A
Authority: KR
Inventors: 박중재; 이재기
Original assignee: 비엔에이치엔지니어링 주식회사
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2011-12-16
Anticipated expiration: 2031-04-26

Abstract

본 발명은 수중의 오염물질을 응집시킨 후 부상분리시켜 처리하는 부상분리를 이용한 수처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가압탱크, 가압펌프, 컴프레서 등의 고부하장치의 사용을 배제함으로써 동력 사용을 줄이고 동력사용이 적은 블로워(1기압 이하의 공기를 주입하는 블로워)를 사용하면서도 처리효율이 높은 부상분리를 이용한 수처리 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 처리를 하고자 하는 피처리수 내의 입자성 물질, 색도 또는 조류 등의 오염물을 처리하기 위한 부상분리를 이용한 수처리 장치에 있어서, 상기 피처리수의 오염물을 기포를 이용하여 수면 위로 부상시켜 제거하기 위한 부상분리조; 상기 부상분리조의 내측 하부에 마련되어 상기 부상분리조에 기포를 공급하기 위한 세라믹 재질의 산기관과 상기 산기관에 1기압 이하의 압력으로 공기를 주입하기 위한 블로워(blower)를 포함하는 기포발생수단; 상기 기포발생수단에서 공급되는 크기의 기포에 의해 상기 피처리수 내의 오염물을 부상분리하기에 적당한 크기로 상기 오염물을 응집시키기 위한 플럭(floc) 형성조; 상기 플럭 형성조에서 형성된 플럭의 크기를 유지한 상태로 상기 피처리수를 상기 부상분리조의 산기관 상부 쪽으로 이송하는 이송수단; 및, 상기 부상분리조의 상부에 마련되어 부유된 오염물질을 걷어내는 스크래퍼;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상분리를 이용한 수처리 장치를 제공한다.

Description

부상분리를 이용한 수처리 장치{Water treatment facility using Dispersed Air Floatation}

본 발명은 수중의 오염물질을 응집시킨 후 부상분리시켜 처리하는 부상분리를 이용한 수처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가압탱크, 가압펌프, 컴프레서 등의 고부하장치의 사용을 배제함으로써 동력 사용을 줄이고 동력사용이 적은 블로워(1기압 이하의 공기를 주입하는 블로워)를 사용하면서도 처리효율이 높은 부상분리를 이용한 수처리 장치에 관한 것이다.

부상분리(Dissolved Air Floatatin)는 분산매(dispersed medium)중에 함유된 부유상(suspended phase)에 미소한 기포(bubble)을 부착시켜 분산매와 공기가 접하고 있는 한계면까지 부상시켜 고액분리를 유도하는 것을 말한다. 부상분리를 수처리에 활용하는 경우 상수나 하수 또는 폐수(분산매) 중의 부유물질, 유분, 그리스 등의 오염물질(부유상)을 분리해 내고 슬러지를 분리 농축하는데 사용되는 기술로서, 처리를 하고자 하는 물에 공기(기포)를 주입하고 주입된 공기가 물속의 오염물질 결합하여 상부로 떠오르면 떠오른 오염물질을 수면 쪽에서 제거하는 수처리 방법이며, 부상분리를 이용한 수처리 장치는 이러한 부상분리 기법을 활용하여 물속의 오염물을 제거하기 위한 장치를 말한다.

이러한 부상분리법으로는 기계적 부상법, 가압 부상법, 전해 부상법. 미생물학적 부상법 등이 있다. 이중 기계적 부상법은 기계적인 교반시설을 이용하여 공기를 작은 크기로 파쇄하여 부상공정에 이용하는 방법이고, 가압 부상법은 반송수를 가압하여 공기를 포화시킨 후 상압에 노출시켜 미세한 공기방울을 형성하는 부상분리에 사용하는 방법이다. 가압 부상법에는 대기압하에서 공기를 포화시켜서 감압된 밀폐조에 집어넣은 후 공기의 용해도를 감소시켜 공기방울을 형성하는 진공 부상법, 과포화 상태로 있는 기체와 액체의 혼합액을 대기중에서 압력을 감소시켜서 기포를 발생하도록 하는 용존공기 부상법 등이 있다. 전해 부상법은 물을 전기분해할 때 생기는 미세한 수소나 산소 기포로 이루어진 기포를 이용하는 방법이고, 미생물학적 부상법은 생물학적 질화/탈질화 시스템에 의하여 질소나 이산화탄소 같은 기포를 생성하거나 조류가 왕성히 성장하여 광합성에 의한 과포화 상태의 산소를 발생하면 그 산소에 의한 기포가 발생되는데 그 기포를 이용하는 방법이다.

이 중 기계적 부상법은 난류가 심해 부유물(floc)이 파괴될 우려가 있기 때문에 상수원수, 2차 처리된 하수 및 폐수 등의 부상분리에는 부적합하며, 전해부상법의 경우에는 전기를 이용 전극판에서 물을 전기분해 미세한 기포를 발생시키는 방법으로, 전력이 대단히 많이 소요되며, 물을 전기분해하는 전극판에 스케일(scale)이 발생하고 부착된다는 단점이 있다. 따라서, 유입수 농도 SS 5~40mg/L, 5~30NTU 범위의 2차처리수 또는 상수원수의 경우에는 대다수가 침전 및 가압부상에 의한 방법을 많이 적용하고 있는데 이는 공기를 가압한 상태로 부상분리조에 공급하여 기포를 형성하는 경우 기포의 크기가 미세하여 부상분리 효율이 상승하기 때문이다.

가압부상법은 최대 100마이크로 미터이하의 미세한 공기방울을 발생시켜 오염물에 부착시킴으로써 오염물의 전체 비중을 감소시켜 부력에 의해 오염물질을 제거하는 방법으로, 가압탱크 및 가압펌프, 컴프레서를 사용한 일반 가압부상분리 방법 (Dissolved Air Flotation)과 가압펌프로 공급되는 반송수에 오리피스 역할을 하는 노즐을 이용하여 부압을 발생 공기를 자흡시켜면서 다양한 형태의 노즐에서 급격히 혼합 미세한 기포를 발생시켜 부상분리에 이용하는 방법 (Dispersed Air Flotation)으로 크게 구별할 수가 있다. 이때 유입수에 미세 기포를 공급하는 반송수에는 4~6기압의 압력이 가해지며, 공기가 포화된 반송수는 유입수의 약 6~10% 정도를 사용하는 것이 일반적인 방법이다.

가압부상법의 장점은 정수장의 경우 녹조 현상으로 인한 조류의 제거효과가 뛰어나 녹조현상이 심한 원수를 정수할 경우 부영양화에 의해 고농도로 발생한 조류를 제거하기에 매우 적합하며, 하수나 폐수의 2차처리수의 경우 처리수의 인 방류 기준이 0.2, 0.3, 0.5mg/L로 강화됨으로 인해 화학적응집 시설 후단에 침전지나 부상분리조를 두어 생성된 슬러지를 제거하는 설비를 추가적으로 두어야 하나, 기존의 처리장에는 여유부지가 대부분 없어 체류시간이 3~5시간에 이르는 침전지를 두기에는 어려운 현실이다. 따라서, 체류시간이 30~40분인 부상분리법이 가장 현실적인 대안으로 판단된다.

하지만, 현재의 가압 부상분리방법에 사용되는 수처리장치는 가압탱크 및 가압펌프, 컴프레셔 등의 부속설비를 많이 요구하며, 압력을 4~6기압으로 유지하기 위해서 상당한 동력비가 소요되므로 이에 대한 경제성이 매우 떨어지는 것이 사실이다.

본 발명은 전술한 가압 부상분리를 이용한 수처리장치의 문제점인 다수의 부속설비와 그 설비의 구동에 의한 과도한 동력비 사용에 의한 경제성의 저하 문제를 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명이 해결하려는 과제는 가압하지 않은 즉 1기압 이하의 공기를 토출하는 블로워를 이용한 부상분리를 함으로써 공기의 가압에 필요한 설비와 그 구동에 따른 동력비 사용을 배제하여 보다 경제적이면서도 처리 효율이 우수한 부상분리를 이용한 수처리 장치를 제공하는 것이다.

전술한 과제의 해결수단으로서 본 발명은,

처리를 하고자 하는 피처리수 내의 입자성 물질, 색도 또는 조류 등의 오염물을 처리하기 위한 부상분리를 이용한 수처리 장치에 있어서,

상기 피처리수의 오염물을 기포를 이용하여 수면 위로 부상시켜 제거하기 위한 부상분리조;

상기 부상분리조의 내측 하부에 마련되어 상기 부상분리조에 기포를 공급하는 산기관과 상기 산기관에 1기압 이하의 압력으로 공기를 주입하기 위한 블로워(blower)를 포함하는 기포발생수단;

상기 기포발생수단에서 공급되는 크기의 기포에 의해 상기 피처리수 내의 오염물을 부상분리하기에 적당한 크기로 상기 오염물을 응집시키기 위한 플럭(floc) 형성조;

상기 플럭 형성조에서 형성된 플럭의 크기를 유지한 상태로 상기 피처리수를 상기 부상분리조의 산기관 상부 쪽으로 이송하는 이송수단; 및,

상기 부상분리조의 상부에 마련되어 부유된 오염물질을 걷어내는 스크래퍼;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상분리를 이용한 수처리 장치를 제공한다.

이때 상기 부상분리조의 내부 중 상기 산기관의 위쪽에 마련되며,

상기 산기관에 의해 공급되는 기포의 유동면적을 상기 부상분리조의 단면적 대비 40 내지 60%로 줄여 오염물과 기포의 충돌횟수를 증가시키기 위한 배플을 더 포함하는 것이 좋다.

상기 배플은,

한 쌍이 서로 마주보게 설치되며 상부로 갈수록 상기 기포의 유동면적이 줄어들도록 경사지게 배치되는 판상의 제1배플 유닛과,

한 쌍이 마련되어 상기 제1판의 상단부로부터 각각 연장되며 상부로 갈수록 상기 기포의 유동면적이 늘어나도록 경사지게 배치되는 판상의 제2배플 유닛으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 제1배플 유닛과 상기 부상분리조의 내벽이 이루는 각 중 작은 각은 45 내지 60도(°)이고,

상기 제2배플 유닛과 상기 부상분리조의 내벽이 이루는 각 중 작은 각은 30 도(°)이하인 것이 바람직하다.

상기 이송수단은,

일단부는 상기 플럭 형성조에 배치되고 타단부는 상기 부상분리조에 배치되어 상기 플럭 형성조와 상기 부상분리조를 서로 연결하는 연결관;

상기 제1배관의 타단부쪽과 상기 부상분리조의 내부를 서로 차단하기 위한 헤더;

일단부가 상기 헤더와 연결된 상태로 상기 부상분리조의 내부 중 상기 산기관 위쪽에 배치되며, 여러 개의 분산공이 형성된 분산관;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이때 상기 분산공은 상기 부상분리조의 아래쪽 방향으로 형성되는 것이 좋다.

상기 플럭 형성조에서 형성되는 플럭의 크기는 200 내지 1000㎛인 것이 바람직하며, 상기 플럭 형성조는 서로 그 교반속도를 달리하는 세 개의 반응조로 이루어지며, 마지막 반응조에는 양이온 또는 음이온폴리머 주입수단이 구비된 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 가압하지 않은 즉 1기압 이하의 공기를 토출하는 블로워를 이용한 부상분리를 함으로써 공기의 가압에 필요한 설비와 그 구동에 따른 동력비 사용을 배제하여 보다 경제적이면서도 처리 효율이 우수한 부상분리를 이용한 수처리 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 부상분리를 이용한 수처리 장치의 공정도.
도 2는 도 1에 도시된 이송수단을 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 2에 표시된 Ⅲ-Ⅲ선의 단면도.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하기로 한다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 부상분리를 이용한 수처리 장치의 공정도, 도 2는 도 1에 도시된 이송수단을 설명하기 위한 도면, 도 3은 도 2에 표시된 Ⅲ-Ⅲ선의 단면도이다.

본 발명의 하나의 실시예에 따른 부상분리를 이용한 수처리 장치는 처리를 하고자 하는 피처리수 내의 입자성 물질, 색도 또는 조류 등의 오염물을 처리하기 위한 장치에 관한 것으로서 부상분리조(10), 기포발생수단(20), 플럭 형성조(30), 이송수단(40), 배플(50) 및 스크래퍼(60)로 구성된다.

상기 부상분리조(10)는 상기 피처리수의 오염물을 기포를 이용하여 수면 위로 부상시켜 제거하기 위한 반응조이다. 본 실시예에서는 단면이 직사각형 형태를 띄고 있다.

상기 기포발생수단(20)은 상기 부상분리조(10)의 내측 하부에 마련되어 상기 부상분리조(10)에서 처리되는 피처리수에 기포를 공급하기 위한 것이다. 상기 기포발생수단은 세라믹 재질의 산기관(21)과 상기 산기관에 1기압 이하의 압력으로 공기를 주입하기 위한 블로워(22)를 포함하여 이루어진다.

상기 블로워(22)에 의해 1기압 이하의 압력으로 공기를 주입하는 경우 가압부상분리에 필요한 동력의 대략 1/10정도의 동력으로도 산기관(21)에 의해 피처리수에 기포를 공급할 수 있게 되며, 세라믹 재질의 산기관(21)에 의해 발생되는 기포의 크기는 200 내지 1500㎛ 수준이다.

상기 플럭 형성조(30)는 상기 기포발생수단(20)에서 공급되는 크기의 기포에 의해 상기 피처리수 내의 오염물을 부상분리하기에 적당한 크기로 상기 오염물을 응집시키기 위한 것으로서 응집된 플록의 크기가 200 내지 1000㎛가 되도록 하는 반응조이다. 플록의 크기는 체류시간과 속도 경사값에 의해 좌우되는데 200 내지 1000㎛ 크기의 플록을 형성할 수 있도록 구성하는 것이다.

우선 형성되어야 할 플록의 크기에 대해 설명한다. 피처리수에 공급되는 기포의 크기가 작은 경우 공급되는 공기량 대비 기포의 표면적이 커지므로 처리 효율이 커지게 되는데 기포의 크기를 줄이기 위해서는 고압의 공기를 주입해야 하는데 본 발명의 경우 1기압 이하의 상대적 저압공기를 주입하므로 기포의 크기가 가압부상분리조에 공급되는 기포의 크기보다 크다. (가압부상분리조의 경우 100㎛이하의 크기를 가진 기포를 피처리수에 공급하게 된다,)

단일포집자 충돌(SCCE ; Single-Collector Collision Efficiency) 모델에 의하면 가장 높은 부상효율을 나타내는 기포의 크기와 플럭의 크기비는 다음식으로 표현된다.

상기 식에 의하면 본 실시예에서와 같이 1기압 이하의 공기를 공급하는 블로워(22)와 세라믹 재질의 산기관(22)에 의해 형성되는 200 내지 1500㎛직경의 기포로 포집하기에 가장 적당한 플록의 크기는 200 내지 1000㎛이므로 이 정도 크기의 플록이 형성될 수 있도록 한다.

상기 플록 형성조(30)는 교반속도를 달리하는 세 개의 반응조와 폴리머 주입수단(34)으로 구성되는데, 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 제1반응조(31), 제2반응조(32) 및 제3반응조(33) 및 폴리머 주입수단(34)으로 이루어지며, 각각의 제1반응조(31)에서 가장 빠른 교반을 하고 점차 교반속도를 줄여 제3반응조(33)에서 가장 느린속도로 교반을 하게 된다. 반응조의 갯수를 늘이는 것은 체류륫류시간 (retention time)을 늘여 플럭의 형성을 용이하게 하도록 하기 위함인데 가압부상분리조에서 일반적으로 두 개의 반응조를 사용함에 비해 본 실시예에서는 세 개의 반응조를 사용하여 플럭의 크기를 커지도록 한다. 이때 제1반응조(31)의 속도경사(G)값은 70~120/s, 제2반응조(32)의 속도 경사 값은 30~40/s, 제3반응조(33)의 속도 경사 값은 10~20/s를 유지하는 것이 바람직하며, 폴리머 주입수단(34)에 의한

상기 폴리머 주입수단(34)은 제3반응조(33)에 양이온 또는 음이온의 폴리머를 주입함으로써 플럭의 크기를 형성하는데 도움을 주도록 한다.

상기 이송수단(40)은 상기 플럭 형성조(30)에서 형성된 플럭의 크기를 유지한 상태로 상기 피처리수를 상기 부상분리조의 산기관 상부 쪽으로 이송하는 구성으로서 연결관(41), 헤더(42), 분산관(43)으로 구성된다.

상기 이송수단(40) 내에서 피처리수가 이송되는 유속은 0.3m/s 이하가 되도록 하는데 이 속도보다 유속이 커지는 경우 플럭 형성조(30)에서 형성된 플럭들이 이송과정에서 깨지기 때문이다.

상기 연결관(41)은 도 2에 도시된 바와 같이 일단부는 상기 플럭 형성조(30)에 배치되고 타단부는 상기 부상분리조(10)에 배치되어 상기 플럭 형성조와 상기 부상분리조를 서로 연결하는 관이다. 도 2에는 설명상의 편의를 위하여 플럭 형성조(30)와 부상분리조(10)를 분리하여 도시하였는데 도시된 바와 같이 분리되도록 구성될 수도 있고, 도 1에 간략하게 도시된 바와 같이 플럭 형성조(30)와 부상분리조(10)가 하나의 벽을 마주한채 배치될 수도 있다.

상기 헤더(42)는 상기 제1배관(41)의 타단부쪽과 상기 부상분리조(10)의 내부를 서로 차단하기 위한 것으로서 부상분리조(10)의 내부에 마련된다.

상기 분산관(43)은 일단부가 상기 헤더(42)와 연결된 상태로 상기 부상분리조(10)의 내부 중 상기 산기관(21) 위쪽에 배치되며, 여러 개의 분산공(431)이 형성된 관이다.

상기 분산공(431)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 부상분리조(10)의 아래쪽 방향으로 형성되어 있다.

상기 연결관(41)에 의해 플럭 형성조(30)에서 부상분리조(10)로 이송된 피처리수는 헤더(42)에 의해 부상분리조(10)로 바로 유입되는 것이 아니라 분산관(43)을 통해 부상분리조(10)의 산기관(21) 위쪽으로 유입된다. 이때 분산관(43)의 분산공(431)은 부상분리조(10)의 아래쪽으로 마련되어 있어서, 도 3에 화살표로 표시된 방향으로 이동하게 되도록 하여 분산공(431)이 부상분리조(10)의 위쪽 방향으로 형성되어 유입되는 경우에 비하여 체류시간을 늘이는 효과를 발생하도록 하여 기포와의 접촉 가능성을 높이게 된다. 한편, 분산공(431)이 아래쪽 방향으로 형성되면 피처리수에 포함되어 있는 플록들이 분산관(43)의 내부에 쌓여 관이 막히는 현상도 현저히 줄일 수 있다.

상기 배플(50)은 상기 부상분리조(10)의 내부 중 상기 산기관(21)의 위쪽에 마련되며, 상기 산기관(21)에 의해 공급되는 기포의 유동면적을 상기 부상분리조(10)의 단면적 대비 40 내지 60%로 줄여 오염물과 기포의 충돌횟수를 증가시키기 위한 구성이다. 또한 배플(50)은 산기관(21)에서 발생된 기포가 균일하게 상부로 이동하지는 않으므로 배플(50)에 의해 유동면적을 줄여 기포들이 배플(50)에 충돌하면서 보다 넓게 펴지도록 하여 보다 균일하게 상부로 이동할 수 있도록 하는 역할도 하게 된다.

기포와 플록의 접촉횟수는 다음의 식으로 표현할 수 있다.

상기 배플(50)에 의해 플록과 기포의 유동면적이 반으로 줄어드는 경우 단위면적당 입자수가 두 배가 되고, 속도 경사도 두 배가 되므로 8배의 접촉회수 효과를 기대할 수 있다. 배플(50)에 의해 유동면적이 부상분리조(10)의 단면적의 40 내지 60%가 되는 경우 약 8배 내외의 접촉빈도가 늘어날 수 있고 이를 통해 보다 효율적인 부상분리가 가능하므로 배플(50)에 의한 유동면적의 크기 제한은 부상분리조(10) 단면적의 40 내지 60%로 하며, 50%로 하는 것이 가장 바람직하다.

한편, 본 실시예에서 상기 배플(50)은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 제1배플 유닛(51)과 제2배플 유닛(52)으로 구성된다.

상기 제1배플 유닛(51)은 한 쌍이 서로 마주보게 설치되며 상부로 갈수록 상기 기포의 유동면적이 줄어들도록 경사지게 배치되는 판상의 구성이고, 제2배플 유닛(52)은 한 쌍이 마련되어 상기 제1판의 상단부로부터 각각 연장되며 상부로 갈수록 상기 기포의 유동면적이 늘어나도록 경사지게 배치되는 판상의 구성이다.

이때 상기 제1배플 유닛(51)과 상기 부상분리조(10)의 내벽이 이루는 각 중 작은 각(θ₁)은 45 내지 60도(°)이고, 상기 제2배플 유닛(52)과 상기 부상분리조(10)의 내벽이 이루는 각 중 작은 각(θ₂)은 30도(°)이하가 되도록 구성한다.

상기 θ₁이 45도보다 작은 경우 플록과 기포의 유동로가 너무 가파르게 형성되어 제1배플 유닛(51)의 근처에서 플록과 기포가 부딪히는 회수가 줄어들 수 있고, 60도보다 큰 경우에는 제1배플 유닛(51)의 주변에 플록과 결합한 기포가 머무르게 되어 부상분리 효율이 떨어질 수 있다.

한편 θ₂가 30도보다 큰 경우 플록과 결합한 기포가 제2배플 유닛(52)의 위에 쌓여 부상분리 효율이 떨어질 수 있으므로 30도 이하로 구성한다. 다만 각이 너무 작아서 제2배플 유닛(52)의 위쪽 단부가 부상분리조(10)의 외부로 배치되는 경우 전체적인 유동면적이 줄어들게 되므로 이는 피하는 것이 바람직하다.

상기 스크래퍼(60)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 부상분리조(10)의 상부에 마련되어 부유된 오염물질(S: 슬러지, 플록과 기포의 결합물)을 걷어내는 구성이다. 스크래퍼(60)는 일반적으로 부상분리장치에서 사용되는 구성이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1에 도면부호 100으로 표시된 구성은 급속여과지이다. 부상분리를 하고 남은 부유물은 급속여과지(100)를 통해 여과한 후 최종처리수를 배출한다. 기본적으로 4개의 급속여과지(100)를 마련하며 한 개의 급속여과지가 역세척으로 여과를 할 수 없는 경우에는 나머지 세 개의 급속여과지(100)의 표면부하율을 올리도록 하게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 제공하였으나 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상에 어긋나지 아니하는 범위 안에서 다양한 형태의 부상분리를 이용한 수처리 장치로 구체화될 수 있다.

10 : 부상분리조
20 : 기포발생수단
30 : 플럭 형성조
40 : 이송수단
50 : 배플
60 : 스크래퍼

Claims

처리를 하고자 하는 피처리수 내의 입자성 물질, 색도 또는 조류 등의 오염물을 처리하기 위한 부상분리를 이용한 수처리 장치에 있어서,
상기 피처리수의 오염물을 기포를 이용하여 수면 위로 부상시켜 제거하기 위한 부상분리조;
상기 부상분리조의 내측 하부에 마련되어 상기 부상분리조에 기포를 공급하는 산기관과 상기 산기관에 1기압 이하의 압력으로 공기를 주입하기 위한 블로워(blower)를 포함하는 기포발생수단;
상기 기포발생수단에서 공급되는 크기의 기포에 의해 상기 피처리수 내의 오염물을 부상분리하기에 적당한 크기로 상기 오염물을 응집시키기 위한 플럭(floc) 형성조;
상기 플럭 형성조에서 형성된 플럭의 크기를 유지한 상태로 상기 피처리수를 상기 부상분리조의 산기관 상부 쪽으로 이송하는 이송수단; 및,
상기 부상분리조의 상부에 마련되어 부유된 오염물질을 걷어내는 스크래퍼;를 포함하여 이루어지며,
상기 이송수단은,
일단부는 상기 플럭 형성조에 배치되고 타단부는 상기 부상분리조에 배치되어 상기 플럭 형성조와 상기 부상분리조를 서로 연결하는 연결관;
상기 제1배관의 타단부쪽과 상기 부상분리조의 내부를 서로 차단하기 위한 헤더;
일단부가 상기 헤더와 연결된 상태로 상기 부상분리조의 내부 중 상기 산기관 위쪽에 배치되며, 여러 개의 분산공이 형성된 분산관;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상분리를 이용한 수처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 부상분리조의 내부 중 상기 산기관의 위쪽에 마련되며,
상기 산기관에 의해 공급되는 기포의 유동면적을 상기 부상분리조의 단면적 대비 40 내지 60%로 줄여 오염물과 기포의 충돌횟수를 증가시키기 위한 배플을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부상분리를 이용한 수처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 배플은
한 쌍이 서로 마주보게 설치되며 상부로 갈수록 상기 기포의 유동면적이 줄어들도록 경사지게 배치되는 판상의 제1배플 유닛과,
한 쌍이 마련되어 상기 제1배플 유닛의 상단부로부터 각각 연장되며 상부로 갈수록 상기 기포의 유동면적이 늘어나도록 경사지게 배치되는 판상의 제2배플 유닛으로 구성되는 것을 특징으로 하는 부상분리를 이용한 수처리 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1배플 유닛과 상기 부상분리조의 내벽이 이루는 각 중 작은 각은 45 내지 60도(°)이고,
상기 제2배플 유닛과 상기 부상분리조의 내벽이 이루는 각 중 작은 각은 30 도(°)이하인 것을 특징으로 하는 부상분리를 이용한 수처리 장치.
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제1항에 있어서,
상기 분산공은 상기 부상분리조의 아래쪽 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 부상분리를 이용한 수처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 플럭 형성조에서 형성되는 플럭의 크기는 200 내지 1000㎛인 것을 특징으로 하는 부상분리를 이용한 수처리 장치.
제7항에 있어서,
상기 플럭 형성조는 서로 그 교반속도를 달리하는 세 개의 반응조로 이루어지며, 마지막 반응조에는 양이온 또는 음이온폴리머 주입수단이 구비된 것을 특징으로 하는 부상분리를 이용한 수처리 장치.