KR101934453B1

KR101934453B1 - Complex upflow lamellar ballasted flocculation system using synthetic ballast

Info

Publication number: KR101934453B1
Application number: KR1020170060482A
Authority: KR
Inventors: 김종오; 박성준; 독고석
Original assignee: 한양대학교 산학협력단; 단국대학교 산학협력단
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2019-01-03
Anticipated expiration: 2037-05-16
Also published as: KR20180120051A

Abstract

개시된 본 발명에 의한 복합 상향류식 경사판 응집/침전 시스템은, 원수에 자성을 가지는 가중응집제가 적어도 일부 포함된 응집제를 혼화시켜 처리수로 처리하는 혼화유닛, 처리수를 상향류 방식으로 분배하여 처리수로부터 상등수와 슬러지를 분리시키며 상향류되는 처리수의 경로에 마련되는 여러겹의 경사판에 의해 슬러지를 상부에서 하부로 경사지게 안내하여 처리수로부터 슬러지의 침전을 유도하는 분리유닛, 상등수를 처리하는 처리수유출유닛 및 분리유닛을 통해 침전되어 배출된 슬러지로부터 가중응집제를 회수하는 회수유닛을 포함한다. 이러한 구성에 의하면, 처리수로부터 빠른 시간안에 슬러지를 침지시켜 분리시킬 수 있어, 정수 시간 단축과 함께 많은 용량의 정수가 가능해진다. The composite upflow type slag plate flocculation / sedimentation system according to the present invention comprises an admixing unit for admixing a flocculant containing at least a part of a weighted flocculant having magnetism in raw water and treating the flocculant with treated water, A separating unit for separating the supernatant from the sludge and guiding the sludge in an inclined manner from the upper part to the lower part by a plurality of sloping plates provided in the path of the upwardly flowing treatment water to induce sedimentation of the sludge from the treated water, And a recovery unit for recovering the weighted flocculant from the sludge settled and discharged through the discharge unit and the separation unit. According to this construction, the sludge can be dipped and separated from the treated water in a short period of time, so that a constant amount of water can be obtained with a shortened purification time.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a composite upflow type slurry agglomerating / precipitation system using a synthetic weighted flocculant,

본 발명은 응집/침전 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 빠른 시간안에 고 용량의 오염된 원수를 정수할 수 있도록 효율이 향상된 합성가중응집제를 이용한 복합 상향류식 경사판 응집/침전 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a coagulation / precipitation system, and more particularly, to a complex upflow type slag agglomeration / precipitation system using a synthetic weighted flocculant with improved efficiency to purify contaminated raw water of high capacity in a short period of time.

정수처리를 위해 원수에서 부유물질을 제거하는 일반적인 응집/침전 시스템은 응집제 및 응집보조제를 첨가하는 혼화조, 응집반응을 진행시키기 위한 교반조와 고액을 분리하기 위한 장방형 또는 원형 침전지로 구성된다. 일반적인 응집/침전 시스템은 응집 및 침전 공정을 위해 크게 3가지 과정이 필요하다. A common flocculation / sedimentation system for removing suspended solids from raw water for water treatment consists of a mixing tank to add flocculant and flocculant aid, a stirring tank to advance the flocculation reaction, and a rectangular or circular sedimentation tank to separate the solid liquid. Typical coagulation / precipitation systems require three processes for coagulation and sedimentation processes.

우선, 유입된 원수와 약품을 혼합시킨 후, 두번째로 교반을 위한 응집 과정이 진행되고, 이때에 응집 입자의 크기가 증가하게 된다. 이후, 처리수와 침전물을 분리하기 위한 침전 과정을 통해 수처리가 이루어진다. 최근 들어, 기후 변화로 인한 단기간의 집중호우 등으로 원수의 수질 및 처리량이 증가되는 경우가 빈번하여 처리에 어려움이 발생하고 있으며, 이를 해결하기 위한 다양한 대안들이 시도되고 있다. First, after the raw water and the chemicals are mixed, the agglomeration process for the agitation proceeds for the second time, and the size of the aggregated particles is increased at this time. Thereafter, water treatment is performed through a precipitation process for separating the treated water and the precipitate. In recent years, the water quality and the throughput of the raw water have been frequently increased due to short-term heavy rains due to the climate change, so that the treatment is difficult. Various alternatives are being tried to solve this problem.

선진국에서는 밸러스트 응집(ballasted flocculation) 방법이 각광받고 있다. 밸러스트 응집 방법은 마이크로샌드(microsand) 또는 자성제(magnetite)와 같은 밸러스트 즉, 가중응집제를 이용함으로써, 응집 입자의 크기와 비중을 증가시키면 침전속도가 증가되어 결국 동일 면적에서도 더 높은 농도의 부유물질과 더 많은 양의 원수를 처리할 수 있는 방법이다. 그러나, 이러한 응집/침전 시스템은 기존의 응집/침전 시스템과 마찬가지로 약품을 혼화하기 위한 혼화지와 플록(floc)의 크기를 성장시키기 위한 설치공간이 확보되어야만 한다. 이로 인해, 응집 및 침전시의 플록의 크기를 증가시키기 위한 시간과 침전 시간이 오래 걸려, 많은 용량의 수처리에 어려움이 있다. 이러한 단점을 극복하고자 근래에는 공간 효율을 높이면서도 사용 측면에서도 효율성을 증대시키기 위한 다양한 응집/침전 시스템에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 추세이다.
Ballasted flocculation methods are attracting attention in developed countries. The ballast agglomeration method uses a ballast such as a microsand or a magnetite, that is, by using a weighted flocculant, increasing the size and specific gravity of aggregated particles increases the sedimentation rate, And a greater amount of raw water. However, such an agglomeration / sedimentation system must have an installation space for growing the size of the mixed soil and floc to mix the drug as well as the conventional flocculation / sedimentation system. As a result, it takes a long time to increase the size of flocs at the time of coagulation and precipitation and a long time to settling, which makes it difficult to treat a large amount of water. In order to overcome these disadvantages, various flocculation / sedimentation systems have been continuously studied to increase the efficiency in terms of space efficiency while increasing the efficiency.

한국공개특허 제10-2013-0127078호(출원인: 단국대학교 산학협력단)Korean Patent Laid-Open No. 10-2013-0127078 (Applicant: Dankook University-Industry Collaboration Corporation) 한국공개특허 제10-2016-0082551호(출원인: 엘지디스플레이 주식회사)Korean Patent Publication No. 10-2016-0082551 (filed by LG Display Co., Ltd.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 짧은 시간안에 많은 용량의 수처리가 가능하도록 합성 가중응집제를 이용한 복합 상향류식 경사판 응집 /침전 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a composite upflow type slurry agglomerating / sedimentation system and method using a synthetic weighted flocculant so that a large amount of water can be treated in a short time.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 복합 상향류식 경사판 응집/침전 시스템은, 원수에 자성을 가지는 가중응집제가 적어도 일부 포함된 응집제를 혼화시켜 처리수로 처리하는 혼화유닛, 상기 처리수를 상향류 방식으로 분배하여 상기 처리수로부터 상등수와 슬러지를 분리시키며, 상향류되는 상기 처리수의 경로에 마련되는 여러겹의 경사판에 의해 상기 슬러지를 상부에서 하부로 경사지게 안내하여 상기 처리수로부터 상기 슬러지의 침전을 유도하는 분리유닛, 상기 상등수를 처리하는 처리수유출유닛 및 상기 분리유닛을 통해 침전되어 배출된 상기 슬러지로부터 상기 가중응집제를 회수하는 회수유닛을 포함한다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a composite upflow type slag plate flocculation / precipitation system comprising: a mixing unit for mixing raw water with a flocculant containing at least a part of a weighted flocculant, And separating the supernatant and the sludge from the treated water so that the sludge is guided obliquely from the upper part to the lower part by a plurality of sloping plates provided in the path of the upwardly flowing treatment water, And a recovery unit for recovering the weighted flocculant from the sludge settled and discharged through the separation unit.

일측에 의하면, 상기 회수유닛은 자력을 이용해 상기 가중응집제를 상기 슬러지로부터 분리시켜, 상기 혼화유닛으로 재 공급할 수 있다. According to one aspect, the collection unit can separate the weighted flocculant from the sludge by using a magnetic force, and re-supply it to the mixing unit.

일측에 의하면, 상기 분리유닛은, 상기 처리수가 유입되는 원통형의 상부와 상기 상부로부터 점차 직경이 좁아지는 하부를 포함하여, 상기 처리수로부터 상기 슬러지가 분리되는 공간을 제공하는 몸체부, 상기 몸체부의 내부에 마련되어, 상기 유입된 처리수를 상향류로 분배 배출시키는 처리수 분배부 및 상기 처리수 분배부로부터 배출되어 상향류되는 상기 처리수의 경로상에 배치되는 상기 여러겹의 경사판을 포함하여, 상기 슬러지를 응축시키는 복수의 슬러지 응축부를 포함할 수 있다. According to one aspect of the present invention, the separating unit includes a body portion including a cylindrical upper portion into which the process water flows and a lower portion that gradually becomes smaller in diameter from the upper portion to provide a space from which the sludge is separated from the treated water, A treatment water distribution portion provided inside the treatment water distribution portion for distributing and discharging the inflowed treatment water in an upward flow and a plurality of folding slopes disposed on the path of the treatment water discharged from the treatment water distribution portion and flowing upward, And a plurality of sludge condensers for condensing the sludge.

일측에 의하면, 상기 몸체부의 상부에는 상기 처리수가 유입되어 상기 처리수 분배부와 연결되는 처리수 유입로와 상기 처리수로부터 상기 슬러지가 분리된 상등수를 상기 처리수유출유닛으로 배출시키는 상등수 배출로가 마련되며, 상기 몸체부의 하부에는 응축된 상기 슬러지를 상기 회수유닛으로 배출시키는 슬러지 배출로가 마련될 수 있다. According to one aspect of the present invention, the upper part of the body part includes a treated water inflow path through which the treated water flows and is connected to the treated water distribution part, and a supernatant discharge path for discharging the upper water separated from the treated water to the treated water discharge unit And a sludge discharge path for discharging the condensed sludge to the collection unit may be provided in the lower part of the body part.

일측에 의하면, 상기 회수유닛은, 사이클론 방식으로 상기 슬러지로부터 상기 가중응집제를 분리시키는 분리부 및 상기 슬러지로부터 분리된 상기 가중응집제를 자력으로 분리시켜 회수하는 회수부를 포함할 수 있다. According to one aspect, the recovery unit may include a separation unit for separating the weighted flocculant from the sludge in a cyclone manner, and a recovery unit for separating and recovering the weighted flocculant separated from the sludge by a magnetic force.

일측에 의하면, 상기 회수부는 회수된 상기 가중응집제를 상기 혼화유닛으로 공급시킬 수 있다. According to one aspect of the present invention, the recovery unit may supply the recovered weighted flocculant to the blending unit.

일측에 의하면, 상기 가중응집제는 99wt% 이상의 합성마그네타이트(Fe304)를 포함할 수 있다. According to one aspect, the weighted coagulant may comprise 99 wt% or more synthetic magnetite (Fe304).

일측에 의하면, 상기 응집제는 응집을 보조하는 보조제를 더 포함할 수 있다. According to one aspect, the flocculant may further comprise an adjuvant to assist flocculation.

본 발명의 다른 측면에 의한 복합 상향류식 경사판 응집/침전 시스템은, 유입되는 원수에 자성을 가지는 가중응집제를 포함하는 응집제를 혼화하여 처리수로 처리하는 혼화유닛, 상기 처리수가 유입되어, 상기 처리수의 수류는 하부에서 상부로 분배 유도하고 슬러지는 상부에서 하부로 고액분리하여, 상기 처리수로부터 상등수와 상기 슬러지를 분리시키는 분리유닛 및, 상기 분리유닛에 의해 침전된 상기 슬러지로부터 상기 가중응집제를 회수하여 재생시키는 회수유닛을 포함하며, 상기 분리유닛은 상기 처리수를 상향류 분배시키되, 상향류되는 상기 처리수의 경로에 여러겹의 경사판을 배치하여 상기 슬러지를 응축시킴과 아울러, 상기 슬러지가 침전되는 방향으로 경사진 형상을 구비하여 상기 슬러지의 침전을 유도한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a composite upward sloping plate agglomeration / sedimentation system comprising: a mixing unit for mixing a flocculant containing a weighted flocculant having magnetism in an incoming raw water and treating the flocculant with treated water, A sludge separating unit for separating the sludge from the supernatant water from the treated water by subjecting the sludge to solid-liquid separation from the upper part to the lower part, and for separating the weighted flocculant from the sludge settled by the separation unit Wherein the separation unit is configured to distribute the treated water in an upward flow, wherein a plurality of sloping plates are disposed in the path of the upwardly flowing treated water to condense the sludge, So that sedimentation of the sludge is induced.

일측에 의하면, 상기 혼화유닛은 압력수를 분사하여 상기 원수에 응집제를 볼텍스(Vortex) 혼화시킬 수 있다. According to one aspect, the blending unit injects pressure water to vortex the coagulant to the raw water.

일측에 의하면, 상기 분리유닛은, 상기 처리수가 유입되는 원통형 상부와 상기 상부로부터 점차 직경이 좁아지는 하부를 포함하여, 상기 처리수로부터 상기 슬러지가 분리되는 공간을 제공하는 몸체부, 상기 몸체부의 내부에 마련되어, 상기 유입된 처리수를 상향류로 분배 배출시키는 처리수 분배부 및, 상기 처리수 분배부로부터 배출되어 상향류되는 상기 처리수의 경로상에 배치되는 상기 여러겹의 경사판을 포함하여, 상기 슬러지를 응축시키는 복수의 슬러지 응축부를 포함할 수 있다. According to one aspect of the present invention, the separating unit includes a body portion including a cylindrical upper portion into which the treated water flows and a lower portion that gradually becomes smaller in diameter from the upper portion to provide a space from which the sludge is separated from the treated water, And a plurality of folded swash plates disposed on the path of the treated water discharged from the treated water distributing portion and flowing upward, And a plurality of sludge condensers for condensing the sludge.

일측에 의하면, 상기 몸체부의 상부에는 상기 처리수가 유입되어 상기 처리수 분배부와 연결되는 처리수 유입로, 상기 처리수로부터 상기 슬러지가 분리된 상등수를 배출시키는 상등수 배출로가 마련되며, 상기 몸체부의 하부에는 응축된 상기 슬러지를 상기 회수유닛으로 배출시키는 슬러지 배출로가 마련될 수 있다. According to one aspect of the present invention, a treated water inflow path is formed in the upper part of the body part, and the treated water inflow path is connected to the treated water infiltrating part, and a supernatant discharge path for discharging the supernatant separated from the sludge is provided. And a sludge discharge path for discharging the condensed sludge to the collection unit.

일측에 의하면, 상기 회수유닛은, 사이클론 방식으로 상기 슬러지로부터 상기 가중응집제를 분리시키는 분리부 및 상기 슬러지로부터 분리된 상기 가중응집제를 자력으로 분리시켜 회수하는 회수부를 포함하며, 상기 회수부는 상기 회수된 상기 가중응집제를 상기 혼화유닛으로 공급 가능할 수 있다. According to one aspect, the recovery unit includes a separation unit for separating the weighted flocculant from the sludge in a cyclonic manner, and a recovery unit for separating and recovering the weighted flocculant separated from the sludge by a magnetic force, The weighted flocculant can be supplied to the blending unit.

일측에 의하면, 상기 가중응집제는 99wt% 이상의 합성마그네타이트(Fe304)을 포함하며, 상기 응집제는 일반 응집제와 상기 가중응집제에 의해 형성되거나, 상기 일반 응집제, 상기 가중응집제 및 응집을 보조하는 보조제를 포함하여 형성될 수 있다. According to one aspect, the weighted flocculant comprises 99 wt.% Or more of synthetic magnetite (Fe304), the flocculant being formed by a general flocculant and the weighted flocculant, or comprising the general flocculant, the weighted flocculant, .

일측에 의하면, 상기 상등수 배출로로 배출되는 상기 상등수는 처리수유출유닛을 통해 유출되어 처리될 수 있다.
According to one aspect, the supernatant discharged to the supernatant discharge passage may be discharged through the treated water discharge unit and treated.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 원수에 자성을 가지는 합성가중응집제를 혼화시킨 후 경사지게 가이드하여 침전시킴으로써, 급속 혼화에 의한 비중 증가로 침전 속도를 증가시킬 수 있게 된다. According to the present invention having the above-described structure, firstly, the synthetic weighted flocculant having magnetism is mixed with raw water and then slopingly guided and precipitated, whereby the sedimentation rate can be increased by increasing the specific gravity by rapid mixing.

둘째, 침전 속도 증가로 인해, 빠른 시간안에 많은 양의 정수 처리가 가능해져 정수 효율을 향상시킬 수 있다. Second, due to the increase in sedimentation rate, it is possible to treat a large amount of water in a short time, thereby improving water purification efficiency.

셋째, 경사진 원통 형상을 가지는 여러겹의 경사판을 가지는 분리유닛으로 인해, 장방형에 비해 상대적으로 적은 부지 내에서도 원활한 정수 처리가 가능해진다. Third, because of the separation unit having the inclined plates having the multiple layers having the inclined cylindrical shape, the purified water treatment can be performed smoothly even in a relatively small area compared with the rectangular type.

넷째, 가중응집제를 슬러지로부터 분리하여 회수함으로써, 재 사용에 의한 경제성도 향상시킬 수 있게 된다.
Fourth, by separating the weighted flocculant from the sludge and recovering it, economical efficiency by reuse can be improved.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 응집/침전 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 합성가중응집제 사용에 따른 원수의 탁도 제거 시간을 개략적으로 비교한 그래프이다.
도 3은 도 1에 도시된 분리유닛을 개략적으로 확대 도시한 사시도이다. 그리고,
도 4는 도 3에 도시된 분리유닛을 개략적으로 도시한 평면도이다.1 is a schematic view showing a flocculation / sedimentation system in a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph comparing the turbidity removal time of raw water with use of the synthetic weighted flocculant shown in FIG. 1; FIG.
Fig. 3 is a perspective view schematically showing the separation unit shown in Fig. 1. Fig. And,
4 is a plan view schematically showing the separation unit shown in Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to such embodiments, and the spirit of the present invention may be proposed differently by adding, modifying and deleting constituent elements constituting the embodiment, .

도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 응집/침전 시스템(1)은 혼화유닛(10), 분리유닛(20), 처리수유출유닛(30) 및 회수유닛(40)을 포함한다. 1, the coagulation / precipitation system 1 according to a preferred embodiment of the present invention includes an admixture unit 10, a separation unit 20, a treated water outlet unit 30, and a collection unit 40 do.

참고로, 본 발명에서 설명하는 응집/침전 시스템(1)은 오염된 원수로부터 부유물질을 제거하기 위한 것으로써, 하수 및 정수에 적용되는 것으로 예시한다.
For reference, the flocculation / sedimentation system 1 described in the present invention is exemplified as applied to sewage and purified water to remove suspended matter from contaminated raw water.

상기 혼화유닛(10)은 펌프(P)를 통해 펌핑되어 공급된 원수(W1)에 자성을 가지는 가중응집제(A?)를 적어도 일부 포함하는 응집제(A)를 혼화시켜 처리수(W2)로 처리한다. 상기 혼화유닛(10)은 응집제 공급부(11) 연결되어, 원수(W1)를 응집시킬 수 있는 응집제(A)를 공급받는다. 여기서, 응집제 공급부(11)는 자세히 도시되지 않았으나, 응집제(A)를 주입하기 위한 펌프와 보관조 등을 포함할 수 있다. The blending unit 10 mixes the flocculant A containing at least a portion of the weighted flocculant A? Having magnetic properties in the raw water W1 pumped through the pump P and treats it with the treated water W2 do. The mixing unit 10 is connected to the coagulant supply unit 11 to receive the coagulant A capable of coagulating the raw water W1. Here, although the coagulant supply unit 11 is not shown in detail, it may include a pump and a storage tank for injecting the coagulant (A).

상기 혼화유닛(10)은 원수(W1)에 응집제(A)를 급속 혼화시켜, 원수(W1)의 응집제(A)와의 교반에 필요한 체류시간을 단축시킨다. 이를 위해, 상기 혼화유닛(10)은 높은 자성을 가지는 가중 응집제를 포함하는 응집제(A)를 이용하여, 원수(W1)를 혼화시킨다. The blending unit 10 rapidly mixes the flocculant A with the raw water W1 to shorten the residence time necessary for stirring the raw water W1 with the flocculant A. To this end, the blending unit 10 mixes the raw water W1 using a flocculant A containing a weighted flocculant having a high magnetic property.

상기 응집제(A)에는 일반 응집제에 가중응집제(A')가 합쳐져 마련된다. 여기서, 상기 응집제(A)에 포함된 가중응집제는 99.9wt%의 합성마그네타이트(Fe3O4)를 포함하도록 제조될 수 있으며, 중금속 등과 같은 불순물이 불포함된 상태이다. 또한, 상기 응집제(A)에는 응집을 보조하는 보조제가 더 첨가될 수 있으며, 보조제로써 알긴산나트륨이 사용될 수 있다.The flocculant (A) is provided with a general flocculant and a weighted flocculant (A ') combined. Here, the weighted coagulant contained in the coagulant (A) may be prepared to contain 99.9 wt% of synthetic magnetite (Fe3O4) and is free of impurities such as heavy metals. Further, an auxiliary agent for assisting aggregation may be further added to the flocculant (A), and sodium alginate may be used as an auxiliary agent.

이러한 혼화유닛(10)은 체류시간이 1초 내지 3초 내외이며 교반강도가 800 sec^-1이상으로 고안된 볼텍스(Vortex) 타입으로 원수(W1)에 대해 응집제(A)를 혼화시킴으로써, 급속 혼화가 가능한 것으로 예시한다. 그러나, 꼭 이에 한정되지 않으며, 상기 혼화유닛(10)은 스태틱(Static) 타입의 혼화방식이 적용될 수도 있음은 당연하다. This admixture unit 10 is a vortex type having a residence time of about 1 second to 3 seconds and designed to have an agitation strength of 800 sec ^-1 or more and by mixing the flocculant A with the raw water W1, It is exemplified as possible. However, it is to be understood that the present invention is not limited thereto, and that the mixing unit 10 may be of a static mixing type.

한편, 도 2를 참고하면, 상기 응집제(A) 사용에 따른 원수(W1)의 탁도 제거 시간을 개략적으로 비교한 그래프가 도시된다. 도 2에 도시된 그래프를 참고하면, 상기 원수(W1)에 응집제(A)가 적용될 경우, 원수(W1)의 90% 이상의 탁도 제거율까지 도달하는 시간이 감소된다. 보다 구체적으로, 상기 응집제(A)가 플록(Floc) 즉, 응집 입장인 슬러지(S)의 밀도를 증가시켜 침강 속도를 증가시킴으로써, 고액분리 시간이 현저히 줄어들게 된다. Referring to FIG. 2, a graph comparing the turbidity removal time of the raw water W1 with the use of the coagulant (A) is shown. 2, when the flocculant (A) is applied to the raw water (W1), the time to reach the turbidity removal rate of 90% or more of the raw water (W1) is reduced. More specifically, by increasing the density of floc, that is, the sludge S as the flocculation entry, the sedimentation rate is increased, so that the solid-liquid separation time is remarkably reduced.

상기 분리유닛(20)은 처리수(W2)가 유입되되, 수류는 하부에서 상부로 슬러지(S)는 상부에서 하부로 처리수(W2)의 고액분리를 유도하여, 상등수(W3)와 슬러지(S)로 분리시킨다. 즉, 상기 분리유닛(20)은 처리수(W2)로부터 비중이 무거운 슬러지(S)를 침전시켜, 상등수(W3)와 분리시킨다. 이러한 분리유닛(20)은 도 1 및 도 3의 도시와 같이, 몸체부(21), 처리수분배부(22) 및 슬러지 응축부(23) 를 포함한다. The separation unit 20 induces the solid-liquid separation of the treated water W2 from the upper part to the lower part of the sludge S and the upper water W3 and the sludge S). That is, the separation unit 20 precipitates the heavy sludge S from the treated water W2 and separates it from the upper water W3. This separation unit 20 includes a body portion 21, a treatment moisture distribution portion 22 and a sludge condensation portion 23 as shown in Figs.

상기 몸체부(21)는 처리수(W2)가 유입되어 슬러지(S)를 분리하기 위한 공간을 제공하기 위한 몸체로써, 원통형상을 가진다. 이러한 몸체부(21)는 원통형 상부(211)와, 상부(211)로부터 직경이 점차 좁아지도록 경사진 원뿔 형상을 가지고 상부(211)와 연결되는 하부(212)로 구분된다. 즉, 상기 몸체부(21)는 상부(211)로부터 하부(212)로 갈수록 점차 직경이 좁아지는 일종의 깔대기와 같은 형상을 가진다. The body portion 21 has a cylindrical shape as a body for providing a space for separating the sludge S from the treated water W2. The body portion 21 is divided into a cylindrical portion 211 and a lower portion 212 having a conical shape inclined so as to gradually narrow in diameter from the upper portion 211 and connected to the upper portion 211. That is, the body portion 21 has the same shape as a funnel whose diameter gradually decreases from the upper portion 211 to the lower portion 212.

상기 상부(211)에는 처리수(W2)가 유입되는 처리수 유입로(213)와, 처리수(W2)로부터 분리된 상등수(W3)가 원주 방향으로 배출되는 상등수 배출로(214)가 마련된다. 아울러, 상기 하부(213)에는 침전된 슬러지(S)를 배출하기 위한 슬러지 배출로(215)가 마련된다. The upper portion 211 is provided with a treated water inflow path 213 through which the treated water W2 flows and a supernatant discharge path 214 through which the supernatant W3 separated from the treated water W2 is discharged in the circumferential direction . The lower portion 213 is provided with a sludge discharge passage 215 for discharging the settled sludge S therein.

상기 처리수 분배부(22)는 몸체부(21)의 내부에 마련되며, 상술한 처리수 유입로(213)와 연결되어 처리수(W2)가 유입된다. 이러한 처리수 분배부(22)는 역깔대기 형상을 가짐으로써, 하부로 갈수록 점차 직경이 넓어지는 형상을 가진다. 이때, 상기 처리수 분배부(22)의 중심은 몸체부(21)의 대략 중심에 위치한다. The treated water distribution portion 22 is provided inside the body portion 21 and is connected to the above-described treated water inflow path 213 to introduce treated water W2. The treated water distribution portion 22 has a shape that has a reverse funnel shape so that its diameter becomes gradually wider toward the lower portion. At this time, the center of the treated water distribution portion 22 is located at the substantially center of the body portion 21.

한편, 상기 처리수 분배부(22)의 형상으로 인해, 처리수(W2)는 처리수 분배부(22)에 의해 배출됨과 동시에 하류에서 상류로 역류하게 된다. 여기서, 상기 처리수 분배부(22)로부터 배출된 처리수(W2)는 원주방향으로 분배됨으로써, 몸체부(21)의 내벽을 따라 상향류하게 된다. On the other hand, due to the shape of the treated water distribution portion 22, the treated water W2 is discharged by the treated water distribution portion 22 and flows backward upstream at the downstream. Here, the treated water W2 discharged from the treated water distributor 22 is distributed in the circumferential direction so as to flow upward along the inner wall of the body portion 21. [

상기 슬러지 응축부(23)는 처리수 분배부(22)로부터 분배되어 상향류되는 처리수(W2)의 경로에 배치되어, 처리수(W2)로부터 비중이 무거운 슬러지(S)를 응축시킨다. 이러한 슬러지 응축부(23)는 처리수(W2)로부터 슬러지(S)를 응축시키기 위해, 여러겹의 경사판을 구비하여 원주 방향으로 복수개 마련된다. 그로 인해, 상기 슬러지 응축부(23)는 처리수 분배부(22)로부터 배출되어 상향류 분배되는 처리수(W2)중의 비중이 무거운 슬러지(S)가 경사판 형상에 의해 응축됨으로써, 비중이 더욱 무거워져 침전 속도를 증가시키게 된다. The sludge condenser 23 is disposed in the path of the treated water W2 which is distributed from the treated water distributing section 22 and flows upward so as to condense the sludge S having a specific gravity from the treated water W2. The sludge condensing section 23 is provided with a plurality of sloping plates arranged in the circumferential direction so as to condense the sludge S from the treated water W2. As a result, the sludge condensing section 23 is condensed by the inclined plate shape in the sludge S having a high specific gravity in the treated water W2 discharged from the treated water distributing section 22 and upwardly distributed, Thereby increasing the sedimentation rate.

상기 슬러지 응축부(23)를 통해 응축된 슬러지(S)는 몸체부(21)의 하부(212)에 마련된 슬러지 흡입체(231)에 의해 흡입된다. 이때, 상기 슬러지 흡입체(231)를 통해 흡입된 슬러지(S)는 슬러지 배출로(215)를 통해 분리유닛(20)의 외부로 배출된다. 아울러, 상기 슬러지 응축부(23)를 거쳐 슬러지(S)가 응축되어 분리된 상등수(W3)는 몸체부(21)의 상부(211)에서 원형으로 월류하여 상등수 배출로(23)를 통해 배출된다. The sludge S condensed through the sludge condenser 23 is sucked by the sludge inhaling body 231 provided in the lower portion 212 of the body portion 21. At this time, the sludge S sucked through the sludge suction body 231 is discharged to the outside of the separation unit 20 through the sludge discharge path 215. The supernatant W3 separated and condensed by the sludge condenser 23 through the sludge condenser 23 is circulated in the upper portion 211 of the body portion 21 and discharged through the supernatant discharge passage 23 .

한편, 상기 분리유닛(20)으로 자성을 가지는 응집제(A)와 원수(W1)가 혼화된 처리수(W2)가 유입됨으로써, 정수처리에 적합한 응집 입자의 형성이 원활하여 이루어진다. 아울러, 상기 처리수(W2)의 응집슬러지 밀도 증가로 인해 침강속도가 증가되어 상부(211)에서 하부(212)를 향해 침전되는 침전시간이 감소하게 된다. 이러한 침전시간의 감소로 인해, 처리수(W2)의 처리 용량 또한, 증가될 수 있게 된다. On the other hand, the treatment water (W2) mixed with the coagulant (A) having magnetic properties and the raw water (W1) is introduced into the separation unit (20), so that the formation of the aggregated particles suitable for the water treatment is smoothly performed. In addition, the settling velocity is increased due to the increase of the aggregated sludge density of the treated water W2, and the settling time for precipitating from the upper part 211 toward the lower part 212 is decreased. Due to the reduction of the settling time, the treatment capacity of the treated water W2 can also be increased.

한편, 상기 응집제(A)가 순수 마그네타이트(Magnetite)를 이용하는 합성 가중응집제(A')를 이용함으로써, 타 약품의 주입량이 감소하여 중금속, 오염물질 등과 같은 불순물의 용출 없이 처리수(W2)의 수질을 개선시킬 수 있다. 아울러, 상기 분리유닛(20)의 하부가 경사진 원통 형상을 가짐으로써, 일반적인 장방형에 비해 처리용량 대비 설비규모의 축소가 가능하다. 뿐만 아니라, 상기 여러겹의 경사판을 구비하는 슬러지 응축부(23) 및 경사진 하부(212)의 형상으로 인해 상향류되는 처리수(W2)에 포함되어 가중응집제(A')가 미처 혼화되지 않는 미세 플럭도 처리수(W2)와 함께 이동하지 않고 경사지게 하류로 가이드하여 침전시킬 수 있게 된다. On the other hand, by using the synthetic weighted flocculant (A ') using the coagulant (A) as a pure magnetite, the amount of the other chemicals to be injected is reduced and the water quality of the treated water (W2) is improved without elution of impurities such as heavy metals, Can be improved. In addition, since the lower portion of the separation unit 20 has an inclined cylindrical shape, it is possible to reduce the size of the facility relative to the processing capacity as compared with a general rectangular shape. In addition, the weighted flocculant A 'is included in the treated water W2, which flows upward due to the shape of the sludge condenser 23 and the inclined lower portion 212 having the multiple folding slopes, The fine flocs can be guided obliquely downward without moving together with the treated water W2 to precipitate.

상기 처리수유출유닛(30)은 상등수(W3)를 수집하여 배출시킨다. 이러한 처리수유출유닛(30)은 혼화유닛(10)의 상등수 배출로(214)와 연결되어 상등수(W3)를 공급받는다. 이러한 처리수유출유닛(30)의 배출방법은 공지된 기술로부터 이해 가능하므로, 자세한 설명은 생략한다. The treated water outflow unit 30 collects and discharges the upper water W3. This treated water outlet unit 30 is connected to the upper water discharge passage 214 of the mixing unit 10 and is supplied with the upper water W3. Since the discharging method of the treated water discharging unit 30 can be understood from the known art, a detailed description will be omitted.

상기 회수유닛(40)은 슬러지(S)로부터 자성을 가지는 가중응집제(A')를 분리하여 회수한다. 상기 회수유닛(40)은 분리부(41)와 회수부(42)를 포함한다. The recovery unit 40 separates and collects the weighted flocculant A 'having magnetic properties from the sludge S. The recovery unit (40) includes a separation unit (41) and a recovery unit (42).

상기 분리부(41)는 슬러지(S)로부터 가중응집제(A')를 분리시킨다. 본 실시예에서는, 상기 분리부(41)가 원심력을 이용해 슬러지(S)로부터 가중응집제(A')를 분리하는 사이클론 분리수단을 포함하는 것으로 도시 및 예시한다. The separating unit 41 separates the weighted flocculant A 'from the sludge S. In this embodiment, the separating section 41 is shown and exemplified as including cyclone separating means for separating the weighted flocculant A 'from the sludge S by centrifugal force.

상기 분리부(41)에 의해 분리된 가중응집제(A')는 회수부(42)로 회수되며, 회수부(42)는 자력을 이용해 자성을 가지는 합성 가중응집제(A')를 회수하게 된다. 한편, 상기 회수부(42)로부터 회수된 가중응집제(A')는 다시 혼화유닛(10)으로 재 공급되어, 재 사용된다. 아울러, 상기 분리부(41)를 통해 가중응집제(A')가 분리된 슬러지(S)는 최종처리를 위하여 외부로 배출된다.
The weighted flocculant A 'separated by the separating unit 41 is recovered to the recovering unit 42 and the recovering unit 42 recovers the synthetic weighted flocculant A' having magnetic properties using the magnetic force. On the other hand, the weighted coagulant A 'recovered from the recovery unit 42 is supplied again to the blending unit 10 and reused. In addition, the sludge S from which the weighted flocculant A 'is separated through the separating unit 41 is discharged to the outside for final treatment.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 응집/침전 시스템(1)의 정수방법을 도 1을 참고하여 설명한다. The purification method of the flocculation / sedimentation system 1 according to the present invention having the above-described structure will be described with reference to Fig.

우선, 상기 원수(W1)가 펌프(P)를 통해 혼화유닛(10)으로 유입된다. 상기 혼화유닛(10)은 자성을 가지는 가중응집제(A')를 포함하는 응집제(A)를 응집제 공급부(11)로부터 공급받아, 원수(W1)에 응집제(A)를 혼화시킨다. 이때, 상기 혼화유닛(10)은 볼텍스 혼화 방식을 통해 급속 혼화시킨다. First, the raw water W1 flows into the blending unit 10 through the pump P. The mixing unit 10 receives the flocculant A containing the magnetic weighted flocculant A 'from the flocculant supply unit 11 and mixes the flocculant A with the raw water W1. At this time, the blending unit 10 is rapidly blended through a vortex mixing method.

상기 원수(W1)에 응집제(A)가 혼화된 처리수(W2)는 혼화유닛(10)으로부터 배출되어 분리유닛(20)의 상부(211)에 마련된 처리수 유입로(213)를 통해 유입된다. 상기 처리수 유입로(213)를 통해 유입된 처리수(W2)는 몸체부(21)의 내부의 대략 중심에 마련된 처리수 분배부(22)를 통해 상부(211)에서 하부(212)를 향해 배출된다. 상기 처리수 분배부(22)를 통해 배출된 처리수(W2)는 처리수 분배부(22)의 형상에 의해 가이드되어 상향류됨으로써, 상부(211)에 마련된 슬러지 응축부(23)를 통과하게 된다. The treated water W2 in which the flocculant A is mixed with the raw water W1 is discharged from the blending unit 10 and flows through the treated water inflow path 213 provided in the upper part 211 of the separation unit 20 . The treated water W2 flowing through the treated water inflow path 213 flows from the upper part 211 toward the lower part 212 through the treated water distribution part 22 provided substantially in the center of the inside of the body part 21 . The treated water W2 discharged through the treated water distributing section 22 is guided by the shape of the treated water distributing section 22 and flows upward so as to pass through the sludge condensing section 23 provided in the upper part 211 do.

이때, 상기 슬러지 응축부(23)는 여러겹의 경사판 형상을 가짐으로써, 비중이 무거운 슬러지(S)는 응축되어 하부(212)로 침전된다. 아울러, 상기 슬러지(S)가 분리된 상등수(W3)는 월류함으로써 하부(211)에 마련된 상등수 배출로(214)를 통해 처리수유출유닛(30)으로 유출된다. At this time, the sludge condenser 23 has a plurality of sloped slopes, so that the sludge S having a specific gravity is condensed and precipitated in the lower portion 212. The supernatant W3 separated from the sludge S flows out to the treated water outlet unit 30 through the supernatant discharge passage 214 provided in the lower portion 211 by the overflow.

상기 하부(212)로 침전된 슬러지(S)는 하부(212)의 경사진 형상에 가이드되어 침전됨으로써, 슬러지 흡입체(231)에 의해 흡입된 후, 슬러지 배출로(215)를 통해 배출된다. 상기 분리유닛(20)을 통해 배출된 슬러지(S)는 펌프(P)에 의해 회수유닛(40)의 분리부(41)로 유입된다. The sludge S precipitated in the lower portion 212 is guided and precipitated in an inclined shape of the lower portion 212 to be sucked by the sludge suction body 231 and then discharged through the sludge discharge path 215. The sludge S discharged through the separation unit 20 is introduced into the separation unit 41 of the recovery unit 40 by the pump P.

상기 분리부(41)는 사이클론 방식으로 슬러지(S)로부터 가중응집제(A')를 분리하며, 분리된 가중응집제(A')는 회수부(42)에서 자력에 의해 회수된다. 이렇게 회수된 가중응집제(A')는 혼화유닛(10)으로 재 공급됨으로써, 재 사용된다.
The separating unit 41 separates the weighted flocculant A 'from the sludge S in a cyclonic manner, and the separated weighted flocculant A' is recovered by the recovering unit 42 by the magnetic force. The recovered weighted flocculant (A ') is re-supplied to the blending unit (10) and reused.

이상과 같이, 상기 원수(W1)에 자성을 가지는 가중응집제(A')가 포함된 응집제(A)를 급속 혼화시킨 후, 침전시켜 슬러지(S)를 분리함으로써, 단시간내에 응집 및 침전을 이용한 고액분리가 가능해진다. 아울러, 상기 혼화유닛(10)과 분리유닛(20)을 경유하여 정수되는 원수(W1)의 처리 시간을 감소시킴으로써, 많은 용량의 원수(W1) 처리가 가능해진다.
As described above, the coagulant (A) containing the weighted coagulant (A ') having magnetic properties in the raw water (W1) is rapidly mixed and then precipitated to separate the sludge (S) Separation becomes possible. Further, by reducing the processing time of the raw water W1 purified through the blending unit 10 and the separation unit 20, it becomes possible to process a large amount of raw water W1.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that

1: 응집/침전 시스템 10: 혼화유닛
11: 응집제 공급부 20: 분리유닛
21: 몸체부 22: 처리수 분배부
23: 슬러지 응축부 30: 처리수유출유닛
40: 회수유닛 41: 분리부
42: 회수부1: coagulation / precipitation system 10: blending unit
11: coagulant supply unit 20: separation unit
21: body part 22: treated water distribution part
23: sludge condenser 30: treated water outlet unit
40: collection unit 41: separation unit
42:

Claims

A mixing unit which mixes a flocculant containing at least a part of a weighted flocculant having magnetism in the raw water pumped through the pump and treats it with treated water;
The sludge is guided obliquely from the upper part to the lower part by a plurality of sloping plates provided in the path of the upwardly flowing treated water to divide the sludge from the treated water, A separation unit for inducing precipitation of the sludge from the water;
A treated water outlet unit for treating the supernatant; And
And a recovery unit for recovering the weighted flocculant from the sludge settled and discharged through the separation unit,
Wherein the separation unit comprises:
A body portion including a cylindrical upper portion into which the process water flows and a lower portion which gradually becomes smaller in diameter from the upper portion, the space providing a space from which the sludge is separated from the process water;
A treatment water distributing part provided inside the body part and having a shape widening in diameter toward the lower part and distributing the introduced treated water in a circumferential direction and distributing the treated water in an upward flow; And
And a plurality of sludge condensers disposed on the path of the treated water discharged from the treated water distributing portion and flowing upward along the inner wall of the body portion to condense the sludge,
Wherein the plurality of sludge condensers including the plurality of swash plates extend radially from the outer circumferential surface of the processing water distributing portion, are provided in a plurality of circumferential directions, are spaced apart from each other at predetermined angular intervals,
Wherein the mixing unit mixes the flocculant with the raw water in a vortex type having a stirring strength of 800 sec ^-1 or more,
Wherein said weighted flocculant comprises at least 99 wt% synthetic magnetite (Fe304), said flocculant further comprising at least an adjuvant comprising sodium alginate to assist flocculation,
The recovery unit includes:
A separator for separating the weighted flocculant from the sludge in a cyclonic manner; And
And a recovering unit for separating and recovering the weighted flocculant separated from the sludge by a magnetic force,
Wherein the recovering unit supplies the recovered weighted coagulant to the admixing unit, and the separating unit discharges the separated sludge separated by the weighted coagulant to the outside.

delete

The method according to claim 1,
A treatment water inflow path through which the treated water flows into the treated water distributing unit and a supernatant draining path that discharges the treated water from the treated water to the treated water discharge unit,
And a sludge discharge path for discharging the condensed sludge to the collection unit is provided in the lower part of the body part.

delete

A mixing unit which mixes the flocculant containing the weighted flocculant having magnetism in the raw water pumped through the pump and treats it with the treated water;
A separation unit for introducing the treated water, distributing the water stream of the treated water from the lower part to the upper part, separating the sludge from the treated water by solid-liquid separation from the upper part to the lower part; And
And a recovery unit for recovering and regenerating the weighted flocculant from the sludge settled by the separation unit,
Wherein the separation unit is configured to distribute the treated water upward, arrange a plurality of sloped plates in the path of the upwardly flowing treated water to condense the sludge, and have a shape inclined in a direction in which the sludge is settled Inducing precipitation of the sludge,
Wherein the separation unit comprises:
A body portion including a cylindrical upper portion into which the process water flows and a lower portion which gradually becomes smaller in diameter from the upper portion, the space providing a space from which the sludge is separated from the process water;
A treatment water distributing part provided inside the body part and having a shape widening in diameter toward the lower part and distributing the introduced treated water in a circumferential direction and distributing the treated water in an upward flow; And
And a plurality of sludge condensers disposed on the path of the treated water discharged from the treated water distributing portion and flowing upward along the inner wall of the body portion to condense the sludge,
Wherein the plurality of sludge condensers including the plurality of swash plates extend radially from the outer circumferential surface of the processing water distributing portion, are provided in a plurality of circumferential directions, are spaced apart from each other at predetermined angular intervals,
Wherein the mixing unit mixes the flocculant with the raw water in a vortex type having a stirring strength of 800 sec ^-1 or more,
Wherein said weighted flocculant comprises at least 99 wt% synthetic magnetite (Fe304), said flocculant further comprising at least an adjuvant comprising sodium alginate to assist flocculation,
The recovery unit includes:
A separator for separating the weighted flocculant from the sludge in a cyclonic manner; And
And a recovering unit for separating and recovering the weighted flocculant separated from the sludge by a magnetic force,
Wherein the recovering unit supplies the recovered weighted coagulant to the admixing unit, and the separating unit discharges the separated sludge separated by the weighted coagulant to the outside.

delete

10. The method of claim 9,
A treated water inflow path through which the treated water flows into the treated water inflow part and is connected to the treated water infiltrating part, and a supernatant discharge path for discharging the purified water from which the sludge is separated from the treated water,
And a sludge discharge path for discharging the condensed sludge to the collection unit is provided in the lower part of the body part.

delete

13. The method of claim 12,
Wherein the supernatant discharged to the supernatant discharge passage is discharged through the treated water outlet unit and processed.