KR102058956B1

KR102058956B1 - 고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치 및 처리방법

Info

Publication number: KR102058956B1
Application number: KR1020190121352A
Authority: KR
Inventors: 조용주; 신경숙; 차재환; 이태국; 배상휘
Original assignee: 주식회사 한화건설; 배상휘
Priority date: 2019-10-01
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2019-12-26
Anticipated expiration: 2039-10-01

Abstract

본 발명은 고속고액분리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 약품과 혼합된 원수를 공급받아 원수에 포함되어 있는 고형물과 스컴을 분리하여 정화수를 생산하는 외부 몸체부; 및 외부 몸체부 내부에 구비되며 상하로 이동 가능하게 결합되는 내부 몸체부를 포함하되, 외부 몸체부는, 소정의 공간부를 가지며 직립하여 위치하고, 상부 벽면 소정 위치에는 미세입자를 여과하기 위한 여과망이 구비된 수평 단면이 원형인 수용조, 여과망을 통과한 정화수를 외부로 배출할 수 있도록 상부가 개방되어 있는 수용조 상부 외측의 정화수 배출유로, 수용조 상부를 개폐하기 위한 수용조 덮개를 포함하고, 내부 몸체부는, 수평 단면이 원형이고 내부가 밀폐된 공간부를 형성하는 내관, 상기 내관을 감싸는 형상으로 위치하며, 상부와 측부는 밀폐되고 하부가 개방되어 있는 수평 단면이 원형인 외관, 내관과 외관을 상하로 이동시키기 위한 상부와 하부가 개방된 원통형의 제2 수직 이동부를 포함하는 고속고액분리장치에 관한 것이다.

Description

고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치 및 처리방법{Wastewater Treatment Apparatus having Solid-Liquid Separator and Method using the same}

본 발명은 고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하수나 폐수에 포함되어 있는 각종 이물질을 제거함에 있어 운전비용을 최소화하면서도 안정적인 정화수를 기대할 수 있고 또 장치의 신뢰성이 높은 고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.

하수 및 폐수는 각종 유기성분을 비롯하여, 이온성 물질과 염 형태(Salt form)의 무기물 등 물리화학적 성상이 상이한 다양한 물질을 함께 함유하고 있어 안정적인 처리수질을 확보하는데 많은 문제가 있고, 이를 위해 하수 및 폐수 처리설비가 대형화되어 많은 처리면적을 필요로 하고 처리비용이 많이 소요되는 등 경제성 문제가 심각한 상황이다.

이러한 여건 하에서 하수 및 폐수처리 시 부유물질을 제거하기 위한 기술이 개발되어 왔으나, 수처리 단계별로 분해 및 비분해성 물질을 제거하기 위한 노력과 여과막(Membrane) 기술개발을 제외하고는 산업적으로 실효성 있게 사용되고 있는 기술은 드물다.

최근에 이르러 하수 및 폐수를 처리하는데 있어서 이러한 문제의 심각성을 인식하게 되어 심도 깊은 연구가 진행되고 있으나, 아직까지 저비용으로 처리효율과 처리용량을 동시에 만족시킬 수 있는 기술 개발까지는 도달하지 못한 상황이다.

최근에 개발되고 있는 기술로는 대형 가압부상조(DAF)를 들 수 있고, 이 기술은 고액분리 효과는 있으나 넓은 면적이 필요하고 처리효율에도 다소 문제가 있는 것으로 알려져 있다.

또 다른 기술로는 대형 섬유막(Cloth media)을 이용하여 여과하는 방법으로, 운전 초기에는 입자상 물질 중심으로 제거 효율이 우수하지만, 점차 섬유의 입자에 막히고 미생물로부터 대사산물이 분비되면서 사용에 많은 문제가 발생되고 있다.

한국공개특허공보 제2004-0006996호 한국등록특허공보 제10-1373302호

이에 본 발명에서는 하수나 폐수를 정화함에 있어 이들 하폐수에 포함되어 있는 각종 오염물질을 충분히 제거하여 안정적인 정화수를 기대할 수 있는 고속고액분리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 하수나 폐수를 정화함에 있어 운전 및 조작이 편리하고 안정적으로 가동될 수 있는 신뢰성이 높은 고속고액분리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 고속고액분리장치는, 약품과 혼합된 원수를 공급받아 원수에 포함되어 있는 고형물과 스컴을 분리하여 정화수를 생산하는 외부 몸체부(200); 및 상기 외부 몸체부(200) 내부에 구비되며 상하로 이동 가능하게 결합되는 내부 몸체부(300)를 포함하되, 상기 외부 몸체부(200)는, 소정의 공간부를 가지며 직립하여 위치하고, 상부 벽면 소정 위치에는 미세입자를 여과하기 위한 여과망(211)이 구비된 수평 단면이 원형인 수용조(210), 상기 여과망(211)을 통과한 정화수를 외부로 배출할 수 있도록 상부가 개방되어 있는 상기 수용조(210) 상부 외측의 정화수 배출유로(220), 상기 수용조(210) 상부를 개폐하기 위한 수용조 덮개(250)를 포함하고, 상기 내부 몸체부(300)는, 수평 단면이 원형이고 내부가 밀폐된 공간부를 형성하는 내관(310), 상기 내관(310)을 감싸는 형상으로 위치하며, 상부와 측부는 밀폐되고 하부가 개방되어 있는 수평 단면이 원형인 외관(320), 상기 내관(310)과 외관(320)을 상하로 이동시키기 위한 상부와 하부가 개방된 원통형의 제2 수직 이동부(330)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 고속고액분리장치에서, 상기 수용조(210) 바닥 저면에는 침강한 슬러지를 외부로 배출하기 위한 제1 슬러지 배출배관(214), 및 바닥과 소정 거리 상부로 이격한 위치에는 침강한 슬러지를 흡입하여 외부로 배출하기 위한 제2 슬러지 배출배관(215)이 더 구비될 수 있다.

또 본 발명의 고속고액분리장치에서, 상기 수용조(210)에는 수면 부근에 부상한 스컴의 농도를 측정하기 위한 제1 센서(216), 및 침강한 슬러지 농도를 측정하기 위하여 바닥과 소정 거리 상부로 이격되어 위치한 제2 센서(217)가 더 구비될 수 있다.

또 본 발명의 고속고액분리장치에서, 상기 정화수 배출유로(220) 내부 벽면에는 정화수 배출유로(220) 및/또는 배출구(222)에 부착되는 이물질을 제거하기 위한 제2 분사노즐(221)이 더 구비될 수 있다.

또 본 발명의 고속고액분리장치에서, 상기 정화수 배출유로(220) 상부 개방부로 수직 이동하는 제1 수직 이동부(260), 및 상기 여과망(211)에 부착한 미세입자를 세척하기 위한 상기 제1 수직 이동부(260) 내측면에 위치하는 제3 분사노즐(261)이 더 구비될 수 있다.

또 본 발명의 고속고액분리장치에서, 상기 수용조(210)의 내부 중앙부에는 수용조(210) 공간부를 분리하기 위한 원통형 구획벽(280)이 구비되고, 상기 내부 몸체부(300)는 상기 구획벽(280) 내부에 위치하여 구획벽(280) 내벽면을 따라 상하로 이동할 수 있다.

또 본 발명의 고속고액분리장치에서, 상기 외관(320)은, 상부를 관통하도록 위치하는 원수 유입관(321), 상부를 관통하여 소정 깊이 연장된 공기 배출관(322), 및 상부를 관통하여 소정 깊이 연장된 하나 이상의 약품주입관이 더 구비될 수 있다.

또 본 발명의 고속고액분리장치에서, 상기 제2 수직이동부(330)는, 일측이 상기 외관(320)과 연결되며 타측은 내벽에 고정되어 있는 제2 연결프레임(332), 및 상부 가장자리에는 후크(333)가 연결될 수 있다.

또 본 발명의 고속고액분리장치는, 상기 수용조(210)는, 수면 부근에 부상한 스컴을 소정 방향으로 유도하기 위한 제1 분사노즐(212), 침강한 슬러지를 외부로 배출하기 위한 바닥 저면의 제1 슬러지 배출배관(214), 침강한 슬러지를 흡입하여 외부로 배출하기 위한 바닥과 소정 거리 상부로 이격하여 위치한 제2 슬러지 배출배관(215), 수면 부근에 부상한 스컴 농도를 측정하기 위한 제1 센서(216), 침강한 슬러지 농도를 측정하기 위하여 바닥과 소정 거리 상부로 이격되어 위치한 제2 센서(217)를 포함하고; 상기 배출관(220) 내부 벽면에는 배출관(220)에 부착되는 이물질을 제거하기 위한 제2 분사노즐(221)이 구비되고; 부상한 스컴을 소정 영역으로 구획하기 위한 상기 수용조(210) 수면 부근에 위치하는 1개 이상의 슬러지 가이드부(230); 상기 정화수 배출유로(220) 상부 개방부로 수직 이동하며, 상기 여과망(211)에 부착한 미세입자를 세척하기 위한 제3 분사노즐(261)이 내측면에 구비되어 있는 제1 수직 이동부(260); 상기 내부 몸체부(300)가 상하로 이동할 수 있도록 상기 수용조(210) 공간부를 분리하기 위한 상기 수용조(210) 내부 중앙부에 위치하는 원통형 구획벽(280); 상기 내관(310)은, 약품과 원수를 1차적으로 혼합하기 위한 상부 외측면에 위치하는 충돌판(311), 및 약품과 원수가 회전하면서 하방으로 이동할 수 있도록 측벽 외면의 회전유도부(312)를 포함하고; 상기 외관(320)은, 상부를 관통하도록 위치하는 원수 유입관(321), 상부를 관통하여 소정 깊이 연장된 공기 배출관(322), 및 상부를 관통하여 소정 깊이 연장된 하나 이상의 약품주입관이 구비되고; 상기 제2 수직이동부(330)는, 일측이 상기 외관(320)과 연결되며 타측은 내벽에 고정되어 있는 제2 연결프레임(332), 및 상부 가장자리의 후크(333)를 포함하고; 일측은 상기 구획벽(280) 내벽과 밀착하고 타측은 상기 제2 수직이동부(330) 외벽과 밀착하는 베어링(340); 일측이 상기 후크(333)와 연결되어 있는 와이어(350); 및 상기 제2 수직 이동부(330)를 상하로 이동시키기 위하여, 상기 와이어(350)의 타측과 연결되어 있는 구동수단(360)을 포함하는 것을 특징한다.

또한 본 발명에 따른 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치는, 혐기조(2000), 무산소조(3000), 호기조(4000) 및 2차 고액분리장치(5000) 중 어느 하나 이상이 고속고액분리장치(1000) 이후에 배치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치는, 상기 혐기조(2000), 무산소조(3000) 및 호기조(4000) 중 어느 하나 이상에는 미생물 담체가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치는, 무산소조(3000), 고속고액분리장치(1000), 호기조(4000) 및 2차 고액분리장치(5000) 순으로 배치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치는, 고속고액분리장치(1000), 및 하나 이상의 연속회분식반응조(6000) 순으로 배치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치는, 고속고액분리장치(1000); 1차 고액분리장치(11000); 혐기조(2000), 무산소조(3000) 및 호기조(4000) 중 어느 하나 이상의 생물학적 처리조; 2차 고액분리장치(5000); 슬러지 농축조(7000), 슬러지 가용화조(8000) 및 혐기소화조(9000) 중 어느 하나 이상의 슬러지 처리조; 및 탈수기(10000)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 고속고액분리장치를 이용한 하폐수처리방법은, 하수 및/또는 폐수를 고속고액분리장치(1000)로 공급하여 고액분리를 수행하는 단계; 및 고형물이 분리된 상등액에 포함되어 있는 유기물을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 고속고액분리장치를 이용한 하폐수처리방법은, 하수 및/또는 폐수에 포함된 질소 성분을 탈질하는 단계; 및 고속고액분리장치(1000)에서 고액분리를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 고속고액분리장치를 이용한 하폐수처리방법은, 하수 및/또는 폐수를 고속고액분리장치(1000)로 공급하여 고액분리를 수행하는 단계; 및 고형물이 분리된 상등액을 연속회분식반응조(6000)로 공급하여 질산화, 탈질, 탈인 및 유기물을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 고속고액분리장치를 이용한 하폐수처리방법은, 하수 및/또는 폐수를 1차 고액분리장치(11000)로 공급하여 고액분리를 수행하는 단계; 고형물이 분리된 상등액에 포함된 유기물을 제거하는 단계; 유기물 제거 단계에서 발생한 슬러지를 농축 탈수하는 단계; 슬러지 농축 탈수 과정에서 발생한 반류수를 고속고액분리장치(1000)로 공급하여 고액분리를 수행하는 단계; 및 고속고액분리장치(1000)에서 생성된 처리수를 1차 고액분리장치(11000)로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 고속고액분리장치에 의하면, 내부 몸체부에는 유입된 원수와 약품을 1차적으로 혼합하는 충돌판과 2차적으로 혼합을 가능하게는 하는 회전유도부가 구비되어 있어, 혼합효율을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 무동력으로 혼합을 유도하기 때문에 운전비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

또 본 발명의 고속고액분리장치에 의하면, 내부 몸체부는 상하로 이동이 가능한 구조이어서 수위 조절이 가능하고, 따라서 유입되는 원수 유량에 따라 대응할 수 있어 활용가능성이 우수하다는 이점이 있다.

또 본 발명의 고속고액분리장치에 의하면, 정화수는 스컴층 아래에 위치하는 여과망을 통과하여 배출되기 때문에 우수한 정화수를 생산할 수 있다는 장점이 있다.

또 본 발명의 고속고액분리장치에 의하면, 다수개의 슬러지 가이드부와 분사 노즐을 구비하고 있어 스컴층의 수집과 배출이 용이하다는 이점이 있다.

게다가 본 발명의 고속고액분리장치는 공지의 각종 하폐수 처리공정에 다양하게 응용되어, 고형물 유입부하를 현저하게 저감시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속고액분리장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속고액분리장치에서 내부 몸체부를 확대한 도면이다.
도 3은 도 2의 도면에서 A-A′ 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1의 도면에서 B-B′ 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속고액분리장치에서 물의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 고속고액분리장치를 이용하여 하폐수를 처리하는 제1 예시이다.
도 7은 본 발명의 고속고액분리장치를 이용하여 하폐수를 처리하는 제2 예시이다.
도 8은 본 발명의 고속고액분리장치를 이용하여 하폐수를 처리하는 제3 예시이다.
도 9는 본 발명의 고속고액분리장치를 이용하여 하폐수를 처리하는 제4 예시이다.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 고속고액분리장치에 관하여 첨부한 도면을 참조하면서 설명하기로 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속고액분리장치의 개념도이고, 도 2는 도 1의 도면에서 A-A′ 방향에서 바라본 도면이다.

도 1 및 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 고속고액분리장치는 소정의 형상을 갖는 지지프레임(100), 지지프레임(100)에 고정되어 있으며 약품과 혼합된 원수를 공급받아 원수에 포함되어 있는 고형물과 스컴층을 분리하고 깨끗해진 정화수를 생산하기 위한 외부 몸체부(200) 그리고 외부 몸체부(200) 내부에 구비되는 한편, 상하로도 이동이 가능하게 결합되는 내부 몸체부(300)를 포함하여 구성된다.

지지프레임(100)은 외부 몸체부(200)를 안정적으로 지탱할 수 있는 구조라면 특별히 제한하지 않으며, 또 지지프레임(100)을 생략하고 고정되어 있는 구조물, 예를 들어 건물의 벽면 등에 외부 몸체부(200)를 고정하여 설치할 수도 있다.

외부 몸체부(200)는 수용조(210), 정화수 배출유로(220), 슬러지 가이드부(230), 제2 수중 펌프(240), 수용조 덮개(250), 제1 수직 이동부(260), 에어실린더(270), 및 구획벽(280)을 포함하여 구성된다.

먼저 수용조(210)에 관해 구체적으로 설명하면, 원수를 수용할 수 있도록 내부가 비어 있고 소정의 공간부를 갖는 수용조(210)는 상부가 개방되어 있는 한편, 나머지는 모두 벽으로 둘러 싸여 있고, 수직방향으로 길고 수평 단면은 원형이다. 그리고 침강한 고형물을 외부로 쉽게 배출시킬 수 있도록 상부보다 하부의 내경이 상대적으로 작다.

수용조(210) 상부 벽면에는 약품과 반응하더라도 자중에 의해 잘 침강하지 않거나 수면까지 부상하지 못하는 미세한 입자를 제거할 수 있도록 여과망(211)이 설치되어 있다.

여기서, 여과망(211)의 입경은 제한하지 않으나, 바람직하게는 1~10μm이다.

수용조(210)에 수용된 원수의 수면, 보다 상세하게는 여과망(211)이 완전히 잠길 수 있을 정도로 유지되는 수면에는 스컴층이 형성될 수 있다. 하수 등 각종 원수에는 유분이나 세제를 구성하는 성분으로 인하여 약품을 주입하여도 침강하지 못하고 수면 부근까지 부상하여 스컴층을 형성하는 것이 일반적이다.

생성된 스컴층은 주기적 또는 간헐적으로 이동하는 스크래퍼로 긁어 외부로 배출시키고 있지만, 스프래퍼를 구동시키기 위해서는 다수의 설비가 필요하고 따라서 장치가 매우 복잡해질 뿐만 아니라 설치비용이 비싸다.

본 발명의 수용조(210) 상부에는 수면 부근에 부상한 스컴층을 소정 방향, 보다 상세하게는 구획벽(280) 외측으로 유도하기 위한 1개 이상의 제1 분사노즐(212)이 수용조(210) 내측 벽면에 구비되어 있다.

한편, 본 발명의 수용조(210)는 다수개의 제1 연결프레임(213)을 통하여 지지프레임(100)에 고정될 수 있으며, 비록 도면에는 서로 마주보도록 한 쌍의 제1 연결프레임(213)이 수용조(210) 벽면 외측에 구비된 것으로 도시하고 있으나, 필요에 따라 개수와 설치위치는 다양하게 변경할 수 있다.

수용조(210) 하부는 아래가 볼록한 반구형이나 또는 원뿔형 등 하부가 좁아지는 형상으로 바닥 저면에는 침강한 슬러지를 외부로 배출하기 위하여 제1 슬러지 배출배관(214)이 연결되어 있고, 또 바닥면과 소정 거리 이격된 상부에는 침강한 슬러지를 흡입하여 외부로 배출할 수 있도록 제1 수중펌프(218)에 연결되어 있는 제2 슬러지 배출배관(215)을 더 구비하고 있다.

침강한 슬러지를 너무 자주 배출시키면 다량의 수분을 포함한 슬러지가 배출되어 슬러지 농축과 탈수가 어렵고, 반대로 장시간 배출시키지 않으면 슬러지 채널링 현상으로 인해 슬러지가 잘 배출되지 못한다. 하지만 본 발명에서는 바닥 저면에 제1 슬러지 배출배관(214)을 구비함과 동시에 바닥면과 소정 거리 이격된 위치에는 슬러지를 흡입하여 배출시킬 수 있도록 제2 슬러지 배출배관(215)을 함께 구비하고 있어, 함수율이 낮은 슬러지를 완벽하게 배출시키는 것이 가능하다.

한편, 수면 부근에는 부상한 스컴의 농도를 측정하기 위한 제1 센서(216)가 더 구비되어 있고, 이를 통해 설정한 소정 농도 범위만큼 스컴층이 형성되면 제1 분사노즐(212)을 작동시킬 수 있도록 제어할 수 있고, 또 농도 범위를 상회하면 장치가 비이상적으로 작동하는 것으로 인식하여 원수의 공급을 차단시킬 수도 있다.

게다가 수용조(210) 저부에는 침강한 슬러지 농도를 측정하기 위한 제2 센서(217)가 더 구비될 수 있고, 이를 통해 제1 슬러지 배출배관(214) 및/또는 제2 슬러지 배출배관(215)의 개폐여부를 제어할 수 있다.

여과망(211)을 통과한 정화수를 외부로 배출하기 위하여 상부가 개방되어 있는 정화수 배출유로(220)가 수용조(210) 상부 외측 둘레를 따라 구비되어 있고, 또 정화수 배출유로(220)에는 다수개의 정화수 배출구(222)가 형성되어 있다. 대부분의 미세입자들은 여과망(211)을 통과하지 못하지만 장시간 고액분리과정을 수행하면, 여과망(211)을 통과한 소량의 미세입자들이 정화수 배출유로(220)와 정화수 배출구(222)에 부착하여 정화수의 탁도가 증가할 수 있다.

따라서 간헐적으로 정화수 배출유로(220) 내부 벽면과 정화수 배출구(222)를 세척하기 위하여 정화수 배출유로(220) 내부 벽면에는 이물질을 제거하기 위한 다수개의 제2 분사노즐(221)이 구비될 수 있다.

계속해서, 수용조(210)의 수면 부근에는 부상한 스컴이 배출되기 쉽도록 다수개의 소정 영역으로 구획하는 1개 이상의 슬러지 가이드부(230), 바람직하게 2개 이상, 보다 바람직하게는 서로 직각을 이루도록 4개의 슬러지 가이드부(230)가 구비될 수 있고, 스컴층이 가장 잘 모일 수 있도록 수평 단면 즉 위에서 바라 볼 때 꼭짓점은 수용조(210)를 향하고 변은 구획벽(280)을 바라보는 삼각형 모양의 슬러지 가이드부(230)가 4개 설치되는 것이 가장 바람직하다.

그리고 수용조(210) 내측 벽면에 구비된 제1 분사노즐(212)은 슬러지 가이드부(230)에 의해 구획된 각 공간부에 최소 1개 이상씩 설치되어, 구획벽(280) 외측으로 스컴층이 모이도록 분사하는 것이 바람직하다.

구획벽(280) 외측 수면 아래에는 슬러지 가이드부(230)에 의해 구획된 각 공간부에 수중 펌프(240)가 구비되어, 구획벽(280) 외측으로 모인 스컴층을 흡입하여 외부로 배출할 수 있다.

수용조(210) 상부를 개방한 상태로 고액분리공정을 수행하는 것도 가능하지만, 장치의 오작동 등에 의해 스컴층이 넘치는 것을 방지할 수 있도록 수용조(210) 상부를 개폐할 수 있는 수용조 덮개(250)를 별도로 구비하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이 수용조(210)에서 배출되는 정화수는 여과망(211)을 통과하게 되고 이때 일부 미세입자는 여과망(211)에서 걸러진다. 하지만 여과망(211)에 의해 걸러진 미세입자는 여과망(211)의 기공을 폐색시켜 정화수가 잘 통과하지 못하게 된다.

본 발명의 고속고액분리장치에서는 간헐 또는 비간헐적으로 여과망(211)을 세척할 수 있도록, 다수개의 제3 분사노즐(261)이 내측면에 장착되어 있는 제1 수직 이동부(260)를 포함하고 있고, 이러한 제1 수직 이동부(260)는 지지프레임(100)에 고정되어 있는 에어실린더(270)를 통하여 정화수 배출유로(220)의 상부 개방부에 대해 상하로 이동하면서 여과망(211)을 세척할 수 있다. 물론 에어실린더(270)를 생략하고 제1 수직 이동부(260)를 고정식으로 사용할 수도 있으나, 이 경우 여과망의 높이를 고려하여 제3 분사노즐(261)을 여과망 높이방향으로 다수개 구비하는 것이 바람직하다.

수용조(210)의 내부 가운데에는 내부 몸체부(300)를 수용할 수 있도록 수용조(210) 공간부를 분리하는 원통형 구획벽(280)이 구비되며, 상기 구획벽(280)은 일측이 수면 아래 소정 깊이까지 연장되어 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속고액분리장치에서 내부 몸체부를 확대한 도면이고, 도 4는 도 3에서 B-B′ 방향에서 바라본 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하면서, 수용조(210)의 구획벽(280) 내부에 위치하며, 구획벽(280) 내벽면을 따라 상하로 이동하는 내부 몸체부(300)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.

내부 몸체부(300)는 내관(310), 외관(320), 제2 수직 이동부(330), 베어링(340), 와이어(350), 및 구동수단(360)을 포함하여 구성된다.

내부 몸체부(300)의 가장 중심부에 위치하는 내관(310)은 원수와 약품을 효과적으로 혼합시키기 위한 것이다. 구체적으로, 내관(310)은 수평 단면은 원형으로 내부는 빈 공간부를 형성할 수 있도록 밀폐되어 있다. 특히 상부 외측면에는 소정의 높이와 단면적을 갖는 충돌판(311)이 구비되어 있고, 유입된 원수와 약품은 상기 충돌판(311)에 충돌하면서 일차적으로 혼합된다. 게다가 내관(310) 측벽 외면에는 회전유도부(312), 일예로 스크류 형상의 회전유도부(312)가 형성되어 있으며, 따라서 충돌판(311)에서 충돌한 약품과 원수는 회전유도부(312)를 따라 회전하면서 하방으로 이동하게 되므로 원수와 약품의 혼합효율을 극대화할 수 있다.

원수와 약품을 혼합하기 위해 교반기를 사용하는 것이 일반적이지만, 본 고속고액분리장치는 자연 유하식 및 유체의 흐름을 변경함으로써 원수와 약품을 혼합하고 있어 유지비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 설치비를 절약할 수 있다는 이점이 있다. 도면부호 313은 수압으로부터 내관(310)의 형상을 유지하기 위한 지지판이고, 도면부호 314는 내관(310)을 외관(320)에 고정하기 위한 다수개의 연결바이다.

외관(320)은 내관(310)을 감싸는 형상으로 위치한다. 상부와 측부는 밀폐되어 있는 반면, 하부는 개방되어 있으며 수평 단면은 원형이다. 외관(320) 상부에는 원수가 유입되어 충돌판(311)에 충돌할 수 있도록 상부를 관통하여 위치하는 원수 유입관(321)이 형성되어 있으며, 내관(310)과 외관(320) 사이에 발생할 수 있는 공기를 외부로 배출하기 위하여 소정 깊이 아래로 연장되어 있는 공기 배출관(322), 고형물의 응집을 위한 각종 약품을 주입하기 위하여 소정 깊이 아래로 연장되어 있는 제1 약품 주입관(323), 제2 약품 주입관(324), 및 제3 약품 주입관(325)이 구비되어 있다.

정화해야 할 원수의 유량과 체류시간을 고려하여 외부 몸체부(200)의 용적을 결정하지만, 예상치 못한 이유로 인하여 유입 원수의 유량이 변화하거나, 침강성이 좋지 않은 이물질을 다량 포함하는 원수가 유입될 시에는, 이에 대응할 수 있는 기능이 필요하다.

외관(320) 외측에 구비되어 있는 제2 수직 이동부(330)는 외부 몸체부(200)안의 수위를 조절하거나, 약품과 혼합된 원수의 출구 높이를 조절할 목적으로 내관(310)과 외관(320)을 상하로 이동시키기 위한 것이다. 구체적으로, 제2 수직 이동부(330)는 상부와 하부가 개방되어 있는 원통형으로, 외벽 소정 위치에는 베어링(340)의 이동을 제한하기 위한 걸림돌기(331)가 형성되어 있고, 일측은 외관(320)과 연결되고 타측은 제2 수직 이동부(330) 내벽에 고정되어 있는 제2 연결프레임(332), 및 상부 가장자리에는 와이어(350) 일측이 연결되는 후크(333)가 설치되어 있다. 그리고 와이어(350) 타측은 지지프레임(100)에 고정된 구동수단(360)과 연결되어, 제2 수직 이동부(330)가 상하로 이동이 가능하다.

한편, 일측은 구획벽(280) 내벽의 제1 요홈부(281)에 밀착하고 타측은 제2 수직 이동부(330) 외벽의 제2 요홈부(334)와 밀착하도록 베어링(340)이 구비되는 것이 바람직하다. 구동수단(360) 만으로도 와이어(350)를 당기거나 늘어 뜨려 제2 수직 이동부(330)를 상하로 이동시킬 수 있지만, 구획벽(280)과 제2 수직 이동부(330) 사이 유격으로 인해 구획벽(280)과 제2 수직 이동부(330)가 충돌할 수 있고 이는 장치의 심각한 손상을 초래할 수 있다.

하지만 구획벽(280) 내벽과 제2 수직 이동부(330) 외벽 사이에 베어링(340)을 구비하게 되면 상기와 같은 충돌을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 베어링(340)의 회전운동으로 인해 더 적은 힘으로도 제2 수직 이동부(330)를 들어 올리는 것이 가능하다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속고액분리장치에서 물의 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 외관(320)의 원수 유입관(321)을 통해 원수가 공급됨과 동시에 제1 약품 주입관(323) 내지 제3 약품 주입관(325) 중 어느 하나 이상의 주입관으로 약품, 상세하게는 응집제를 공급한다.

그러면 원수와 약품은 내관(310)의 충돌판(311)에 충돌하여 혼합된 후, 내관(310) 외벽의 회전 유도부(312)를 따라 나선형으로 회전하면서 아래로 이동하고, 이때 약품에 의해 응집된 고형물은 수용조(210) 바닥으로 침강하고, 매우 가벼운 이물질은 수면으로 부상하여 스컴층을 형성한다. 이물질이 대부분 제거된 정화수는 여과망(211)을 통과하면서 미세입자가 걸러지고, 깨끗해진 정화수는 정화수 배출유로(220)와 정화수 배출구(222)를 순차적으로 경유한 후 외부로 배출된다.

한편, 바닥에 침강한 슬러지가 소정 범위 농축되면, 제1 슬러지 배출배관(214) 및/또는 제2 슬러지 배출배관(215)을 통해 외부로 배출시킨다. 또 수면에 부상한 스컴층은 제1 분사노즐(212)을 사용하여 모은 후 제2 수중펌프(240)로 흡입하여 제거한다.

여과망(211)에 이물질이 많이 부착되어 있는 경우에는 제3 분사노즐(261)로 물을 분사하여 세척하고, 또 정화수 배출유로(220)나 정화수 배출구(222)의 세척이 필요한 경우에는 제2 분사노즐(221)로 세척한다.

이하에서는 상기와 같은 본 발명의 고속고액분리장치를 활용한 하폐수처리장치 및 방법에 관해 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 고속고액분리장치를 이용하여 하폐수를 처리하는 제1 예시이다.

제1 예시에서의 하폐수 처리장치는, 고속고액분리장치(1000), 혐기조(2000), 무산소조(3000), 호기조(4000) 및 2차 고액분리장치(5000)가 순차적으로 배치될 수 있다. 여기서, 2차 고액분리장치(5000)는 공지의 고액분리장치가 이용될 수 있으며, 일예로 중력침전조, 분리막, 디스크여과장치, 분리분리장치일 수 있으나 이에 제한하지 않는다. 물론 본 발명의 고속고액분리장치(1000)를 사용하는 것도 가능하다.

이상의 구성을 갖는 제1 예시에 따른 처리방법을 간단히 설명하면, 하수 및/또는 폐수가 고속고액분리장치(1000)로 공급되어 고액분리가 수행된다. 고속고액분리장치(1000)를 통과하면서 고형물이 분리된 상등액은 혐기조(2000)와 무산소조(3000)로 순차적으로 이동하며, 무산소조(3000)에서는 탈질이 이루어진다.

무산소조 유출수는 다시 호기조(4000)로 공급되어 질산화, 탈인 및 유기물이 제거된다. 마지막으로 호기조(4000) 유출수는 다시 2차 고액분리장치(5000)로 공급되어 고액분리가 수행된다.

여기서, 호기조(4000) 유출수의 일부는 무산소조(3000), 2차 고액분리장치(5000)의 슬러지 일부는 혐기조(2000)로 반송될 수 있다. 또 경우에 따라서는 하수 및/또는 폐수 일부 또는 전부가 연속 또는 비연속적으로 고속고액분리장치(1000)를 경유하지 않고 바로 혐기조(2000)로 공급될 수도 있다. 또 고속고액분리장치(1000)에서 분리된 고형물은 별도의 처리조로 이송된 후 최종 처리될 수 있고, 게다가 혐기조(2000), 무산소조(3000) 및 호기조(4000) 중 어느 하나 이상에는 미생물이 부착하여 증식할 수 있는 담체가 구비되는 것도 가능하다.

상기와 같은 혐기조(2000), 무산소조(3000), 호기조(4000) 및 2차 고액분리장치(5000) 각각에서의 제거메커니즘, 슬러지 반송 등은 공지된 기술에 해당되므로 보다 구체적인 설명은 생략하고, 또 첨부된 도면에 한정되지 않고 각 반응조에서의 순환도 얼마든지 변경이 가능하다.

도 7은 본 발명의 고속고액분리장치를 이용하여 하폐수를 처리하는 제2 예시이다.

제2 예시에서의 하폐수 처리장치는, 무산소조(3000), 고속고액분리장치(1000), 호기조(4000) 및 2차 고액분리장치(5000) 순으로 배치될 수 있다.

이상의 구성을 갖는 제2 예시에 따른 처리방법을 간단히 설명하면, 하수 및/또는 폐수와 함께 호기조(4000) 유출수가 무산소조(3000)로 공급되어 유기물 제거와 함께 탈질이 이루어진다.

무산소조(3000) 유출수는 후단의 고속고액분리장치(1000)로 공급되어 고액분리되며, 고형물이 분리된 상등액은 호기조(4000)로 공급되어 질산화와 유기물이 제거된다. 그리고 호기조(4000) 유출수는 2차 고액분리장치(5000)로 공급되어 고액분리가 수행된다.

여기서, 호기조(4000) 유출수의 일부와 고속고액분리장치(1000)에서 분리된 슬러지 일부는 하수 및/또는 폐수와 함께 혼합되어 무산소조(3000)로 공급될 수 있다. 또 고속고액분리장치(1000)에서 분리된 고형물의 일부는 별도의 처리조로 이송된 후 최종 처리될 수 있고, 게다가 무산소조(3000)와 호기조(4000) 중 어느 하나 이상에는 미생물이 부착하여 증식할 수 있는 담체가 구비되는 것도 가능하다.

상기 제2 예시에 따른 처리방법에서, 고속고액분리장치(1000) 전단에 무산소조(3000)를 배치하면, 호기조(4000)에서 반송된 질산염을 탈질할 때 유입수 내 유기탄소원을 최대한 활용할 수 있어 탈질효율을 향상시킬 수 있다. 또 고속고액분리장치(1000) 후단에 호기조(4000)를 배치함으로써, 무산소조(3000)에 의한 유기물 소모와 고속고액분리장치(1000)에 의한 입자상 유기물을 추가로 제거할 수 있어 질산화효율을 높일 수 있다. 특히 호기조(4000)에 담체가 유동하고 있는 경우라면, 고속고액분리장치(1000)의 상등액만 후단인 호기조(4000)로 공급하기 때문에 미생물담체에 의한 폐색을 최소화할 수 있고, 게다가 2차 고액분리조(5000)의 고액분리 부담을 경감시켜 처리수질을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

도 8은 본 발명의 고속고액분리장치를 이용하여 하폐수를 처리하는 제3 예시이다.

제3 예시에서의 하폐수 처리장치는, 고속고액분리장치(1000) 및 연속회분식반응조(6000)를 포함할 수 있고, 또 필요에 따라 연속회분식 반응조(6000)는 제1 연속회분식 반응조(6100)와 제2 연속회분식 반응조(6200)로 이루어질 수 있다.

이상의 구성을 갖는 제3 예시에 따른 처리방법을 간단히 설명하면, 하수 및/또는 폐수를 고속고액분리장치(1000)로 공급하여 고액분리를 수행하고, 이후에 고형물이 분리된 상등액을 제1 연속회분식 반응조(6100)와 제2 연속회분식 반응조(6200)에 번갈아 가면서 공급하여 탈질과 질산화를 유도한다.

상기 제1 연속회분식 반응조(6100)와 제2 연속회분식 반응조(6200)의 운전에 관해 좀더 상세하게 설명하면, 제1 연속회분식 반응조(6100)와 제2 연속회분식 반응조(6200) 중 어느 하나의 반응조에 상등액을 공급할 시, 이미 상등액이 유입되어 채워져 있는 나머지 하나의 반응조에서는 질산화단계, 침전단계, 상등수 배출단계, 및 휴지의 순으로 운전된다. 상기와 같은 조작이 제1 연속회분식 반응조(6100)와 제2 연속회분식 반응조(6200)에 번갈아 가면서 수행되며, 이와 같은 복수개의 연속회분식 반응조의 운전방법은 공지된 기술에 해당되므로, 상세한 설명은 생략한다.

도 9는 본 발명의 고속고액분리장치를 이용하여 하폐수를 처리하는 제4 예시이다.

제4 예시에서의 하폐수 처리장치는, 공지의 최초침전조나 침사지와 같은 1차 고액분리장치(11000), 혐기조(2000), 무산소조(3000), 호기조(4000), 2차 고액분리장치(5000), 고속고액분리장치(1000), 슬러지 농축조(7000), 슬러지 가용화조(8000), 혐기소화조(9000) 및 탈수기(10000)를 포함하여 이루어질 수 있다.

이상의 구성을 갖는 제4 예시의 처리방법에서, 혐기조(2000), 무산소조(3000), 호기조(4000) 및 2차 고액분리장치(5000), 그리고 호기조(4000) 유출수 일부의 무산소조(3000) 반송, 2차 고액분리장치(5000)에서 분리된 슬러지 일부의 혐기조(2000)로 반송은 전술한 제1 예시와 동일하므로 생략하고, 상이한 구성과 관련된 처리방법에 관해서만 설명한다.

1차 고액분리장치(11000)와 2차 고액분리장치(5000)에서 분리된 슬러지는 슬러지 농축조(7000), 슬러지 가용화조(8000) 및 혐기소화조(9000) 순으로 공급되어 슬러지 감량화가 수행되고, 혐기소화조(9000)에서 유출된 슬러지는 탈수기(10000)로 공급되어 함수율을 저감시킨다.

한편, 슬러지 농축조(7000), 혐기 소화조(9000) 및 탈수기(10000)에서는 각각 슬러지 농축여액, 소화 상등액 및 탈수 여액 등 반류수가 발생하게 되며, 이들 반류수는 고속고액분리장치(1000)로 공급되어 고형물은 슬러지 농축조(7000), 처리수는 하수 및/또는 폐수와 함께 혼합되어 1차 고액분리장치(11000)로 공급된다.

상기 제1 또는 제2 예시에서와 같이, 혐기조(2000), 무산소조(3000), 호기조(4000)에는 미생물이 서식할 수 있는 유동식 또는 고정식 각종 여재가 더 구비될 수 있다.

상기 제4 예시에 따른 처리방법에서, 슬러지 농축조, 혐기소화조 및 탈수기에서 발생한 반류수가 혐기조(2000) 등 생물반응조로 바로 유입될 시에는 오염부하 증가로 인해 전체적인 처리 효율이 감소할 수 있으나, 본 발명의 제4 예시와 같이 고속고액분리장치(1000)에서 이들 반류수에 포함된 고형물을 제거한 후 생물반응조로 유입시키면 오염물의 부하를 크게 낮출 수 있다는 이점이 있다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

1000 : 고속고액분리장치
100 : 지지프레임
200 : 외부 몸체부
210 : 수용조
211 : 여과망 212 : 제1 분사노즐
213 : 제1 연결프레임 214 : 제1 슬러지 배출배관
215 : 제2 슬러지 배출배관 216 : 제1 센서
217 : 제2 센서 218 : 제1 수중 펌프
220 : 정화수 배출유로
221 : 제2 분사노즐 222 : 정화수 배출구
230 : 슬러지 가이드부
240 : 제2 수중 펌프
250 : 수용조 덮개
260 : 제1 수직 이동부
261 : 제3 분사노즐
270 : 에어실린더
280 : 구획벽
281 : 제1 요홈부
300 : 내부 몸체부
310 : 내관
311 : 충돌판 312 : 회전 유도부
313 : 지지판 314 : 연결바
320 : 외관
321 : 원수 유입관 322 : 공기 배출관
323 : 제1 약품 주입관 324 : 제2 약품 주입관
325 : 제3 약품 주입관
330 : 제2 수직 이동부
331 : 걸림 돌기 332 : 제2 연결프레임
333 : 후크 334 : 제2 요홈부
340 : 베어링
350 : 와이어
360 : 구동수단
2000 : 혐기조
3000 : 무산소조
4000 : 호기조
5000 : 2차 고액분리장치
6000 : 연속회분식반응조
6100 : 제1 연속회분식반응조
6200 : 제1 연속회분식반응조
7000 : 슬러지농축조
8000 : 슬러지 가용화조
9000 : 혐기 소화조
10000 : 탈수기
11000 : 1차 고액분리장치

Claims

약품과 혼합된 원수를 공급받아 원수에 포함되어 있는 고형물과 스컴을 분리하여 정화수를 생산하는 외부 몸체부(200);
상기 외부 몸체부(200)를 고정하는 지지프레임(100); 및
상기 외부 몸체부(200) 내부에 구비되며 상하로 이동 가능하게 결합되는 내부 몸체부(300)를 포함하되,
상기 외부 몸체부(200)는, 소정의 공간부를 가지며 직립하여 위치하고, 상부 벽면 소정 위치에는 미세입자를 여과하기 위한 여과망(211)이 구비된 수평 단면이 원형인 수용조(210), 상기 여과망(211)을 통과한 정화수를 외부로 배출할 수 있도록 상부가 개방되어 있는 상기 수용조(210) 상부 외측의 정화수 배출유로(220), 상기 수용조(210) 상부를 개폐하기 위한 수용조 덮개(250)를 포함하고,
상기 내부 몸체부(300)는, 수평 단면이 원형이고 내부가 밀폐된 공간부를 형성하는 내관(310), 상기 내관(310)을 감싸는 형상으로 위치하며, 상부와 측부는 밀폐되고 하부가 개방되어 있는 수평 단면이 원형인 외관(320), 상기 내관(310)과 외관(320)을 상하로 이동시키기 위한 상부와 하부가 개방된 원통형의 제2 수직 이동부(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 수용조(210)에는 수면 부근에 부상한 스컴의 농도를 측정하기 위한 제1 센서(216), 및 침강한 슬러지 농도를 측정하기 위하여 바닥과 소정 거리 상부로 이격되어 위치한 제2 센서(217)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치.
제1항에 있어서,
상기 정화수 배출유로(220) 내부 벽면에는 정화수 배출유로(220) 및/또는 배출구(222)에 부착되는 이물질을 제거하기 위한 제2 분사노즐(221)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치.
제1항에 있어서,
상기 정화수 배출유로(220) 상부 개방부로 수직 이동하는 제1 수직 이동부(260), 및 상기 여과망(211)에 부착한 미세입자를 세척하기 위한 상기 제1 수직 이동부(260) 내측면에 위치하는 제3 분사노즐(261)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치.
제1항에 있어서,
상기 수용조(210)의 내부 중앙부에는 수용조(210) 공간부를 분리하기 위한 원통형 구획벽(280)이 구비되고, 상기 내부 몸체부(300)는 상기 구획벽(280) 내부에 위치하여 구획벽(280) 내벽면을 따라 상하로 이동하는 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치.
제1항에 있어서,
상기 외관(320)은, 상부를 관통하도록 위치하는 원수 유입관(321), 상부를 관통하여 소정 깊이 연장된 공기 배출관(322), 및 상부를 관통하여 소정 깊이 연장된 하나 이상의 약품주입관이 더 구비된 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치.
제6항에 있어서,
상기 제2 수직이동부(330)는, 일측이 상기 외관(320)과 연결되며 타측은 내벽에 고정되어 있는 제2 연결프레임(332), 및 상부 가장자리에는 후크(333)가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치.
제1항에 있어서,
상기 수용조(210)는, 수면 부근에 부상한 스컴을 소정 방향으로 유도하기 위한 제1 분사노즐(212), 침강한 슬러지를 외부로 배출하기 위한 바닥 저면의 제1 슬러지 배출배관(214), 침강한 슬러지를 흡입하여 외부로 배출하기 위한 바닥과 소정 거리 상부로 이격하여 위치한 제2 슬러지 배출배관(215), 수면 부근에 부상한 스컴 농도를 측정하기 위한 제1 센서(216), 침강한 슬러지 농도를 측정하기 위하여 바닥과 소정 거리 상부로 이격되어 위치한 제2 센서(217)를 포함하고;
상기 배출유로(220) 내부 벽면에는 배출유로(220)에 부착되는 이물질을 제거하기 위한 제2 분사노즐(221)이 구비되고;
부상한 스컴을 소정 영역으로 구획하기 위한 상기 수용조(210) 수면 부근에 위치하는 1개 이상의 슬러지 가이드부(230);
상기 정화수 배출유로(220) 상부 개방부로 수직 이동하며, 상기 여과망(211)에 부착한 미세입자를 세척하기 위한 제3 분사노즐(261)이 내측면에 구비되어 있는 제1 수직 이동부(260);
상기 내부 몸체부(300)가 상하로 이동할 수 있도록 상기 수용조(210) 공간부를 분리하기 위한 상기 수용조(210) 내부 중앙부에 위치하는 원통형 구획벽(280);
상기 내관(310)은, 약품과 원수를 1차적으로 혼합하기 위한 상부 외측면에 위치하는 충돌판(311), 및 약품과 원수가 회전하면서 하방으로 이동할 수 있도록 측벽 외면의 회전유도부(312)를 포함하고;
상기 외관(320)은, 상부를 관통하도록 위치하는 원수 유입관(321), 상부를 관통하여 소정 깊이 연장된 공기 배출관(322), 및 상부를 관통하여 소정 깊이 연장된 하나 이상의 약품주입관이 구비되고;
상기 제2 수직이동부(330)는, 일측이 상기 외관(320)과 연결되며 타측은 내벽에 고정되어 있는 제2 연결프레임(332), 및 상부 가장자리의 후크(333)를 포함하고;
일측은 상기 구획벽(280) 내벽과 밀착하고 타측은 상기 제2 수직이동부(330) 외벽과 밀착하는 베어링(340);
일측이 상기 후크(333)와 연결되어 있는 와이어(350); 및
상기 제2 수직 이동부(330)를 상하로 이동시키기 위하여, 상기 와이어(350)의 타측과 연결되어 있는 구동수단(360)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치.
제1항, 4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치에 있어서,
혐기조(2000), 무산소조(3000), 호기조(4000) 및 2차 고액분리장치(5000) 중 어느 하나 이상이 고속고액분리장치(1000) 이후에 배치된 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치.
제11항에 있어서,
상기 혐기조(2000), 무산소조(3000) 및 호기조(4000) 중 어느 하나 이상에는 미생물 담체가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치.
제1항, 4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치에 있어서,
무산소조(3000), 고속고액분리장치(1000), 호기조(4000) 및 2차 고액분리장치(5000) 순으로 배치된 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치.
제13항에 있어서,
상기 무산소조(3000) 및 호기조(4000) 중 어느 하나 이상에는 미생물 담체가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치.
제1항, 4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치에 있어서,
고속고액분리장치(1000), 및 하나 이상의 연속회분식반응조(6000) 순으로 배치된 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치.
제1항, 4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치에 있어서,
고속고액분리장치(1000);
1차 고액분리장치(11000);
혐기조(2000), 무산소조(3000) 및 호기조(4000) 중 어느 하나 이상의 생물학적 처리조;
2차 고액분리장치(5000);
슬러지 농축조(7000), 슬러지 가용화조(8000) 및 혐기소화조(9000) 중 어느 하나 이상의 슬러지 처리조; 및
탈수기(10000)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치를 이용한 하폐수 처리장치.
제11항의 하폐수 처리장치를 이용한 고속고액분리장치를 이용한 하폐수처리방법에 있어서,
하수 및/또는 폐수를 고속고액분리장치(1000)로 공급하여 고액분리를 수행하는 단계; 및
고형물이 분리된 상등액에 포함되어 있는 유기물을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치를 이용한 하폐수처리방법.
제13항의 하폐수 처리장치를 이용한 고속고액분리장치를 이용한 하폐수처리방법에 있어서,
하수 및/또는 폐수에 포함된 질소 성분을 탈질하는 단계; 및
고속고액분리장치(1000)에서 고액분리를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치를 이용한 하폐수처리방법.
제15항의 하폐수 처리장치를 이용한 고속고액분리장치를 이용한 하폐수처리방법에 있어서,
하수 및/또는 폐수를 고속고액분리장치(1000)로 공급하여 고액분리를 수행하는 단계; 및
고형물이 분리된 상등액을 연속회분식반응조(6000)로 공급하여 질산화, 탈질, 탈인 및 유기물을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치를 이용한 하폐수처리방법.
제16항의 하폐수 처리장치를 이용한 고속고액분리장치를 이용한 하폐수처리방법에 있어서,
하수 및/또는 폐수를 1차 고액분리장치(11000)로 공급하여 고액분리를 수행하는 단계;
고형물이 분리된 상등액에 포함된 유기물을 제거하는 단계;
유기물 제거 단계에서 발생한 슬러지를 농축 탈수하는 단계;
슬러지 농축 탈수 과정에서 발생한 반류수를 고속고액분리장치(1000)로 공급하여 고액분리를 수행하는 단계; 및
고속고액분리장치(1000)에서 생성된 처리수를 1차 고액분리장치(11000)로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속고액분리장치를 이용한 하폐수처리방법.