KR102328236B1 - Water Treating System and Method based on Dissolved Air Flotation - Google Patents
Water Treating System and Method based on Dissolved Air Flotation Download PDFInfo
- Publication number
- KR102328236B1 KR102328236B1 KR1020210009595A KR20210009595A KR102328236B1 KR 102328236 B1 KR102328236 B1 KR 102328236B1 KR 1020210009595 A KR1020210009595 A KR 1020210009595A KR 20210009595 A KR20210009595 A KR 20210009595A KR 102328236 B1 KR102328236 B1 KR 102328236B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- duct
- water
- water collecting
- microbubble
- diffuser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 148
- 238000009300 dissolved air flotation Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 67
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 18
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 14
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 14
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 claims description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 3
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 244000144992 flock Species 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method 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
- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
-
- B01F3/0446—
-
- 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
- C02F1/52—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
-
- B01F2215/0052—
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)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
본 발명은 DAF를 이용하여 오염수를 정화시키는 DAF 시스템에 있어서, 종래 기술에서 가압부상조에 설치되는 포화기, 가압순환수 펌프 및 공기압축기를 대신하여 S자형 연결구조의 날개를 가진 임펠러가 구비된 미세버블펌프를 사용하여 직경 30 내지 50㎛ 크기의 미세버블을 발생시키고, 미세버블공급 산기장치에서 외측 단부와 내측 단부의 덕트 직경비 및 외측 단부와 내측 단부의 배출공 직경비를 최적화시킴으로써, 균일한 미세버블을 발생시켜서 슬러지 부상효율을 극대화시키고, DAF 시스템의 구조 및 규모를 최적의 상태를 줄여서 DAF 시스템의 설치비용 및 운영비용의 절감, 그리고 설치부지 확보의 어려움을 해소할 수 있게 되는 "미세버블펌프 일체 구조를 가지는 용존공기부상법을 이용한 수처리 시스템 및 수처리 방법"에 관한 것이다. The present invention is a DAF system for purifying contaminated water using a DAF, having an impeller having an S-shaped connection structure instead of a saturator, a pressurized circulating water pump and an air compressor installed in a pressurized flotation tank in the prior art. By using a microbubble pump to generate microbubbles with a diameter of 30 to 50㎛, and by optimizing the ratio of the diameter of the duct between the outer end and the inner end and the diameter ratio of the discharge hole between the outer end and the inner end in the microbubble supply diffuser, uniform Micro-bubbles are generated to maximize sludge flotation efficiency, and the structure and scale of the DAF system are reduced to the optimal state, thereby reducing the installation and operating costs of the DAF system and solving the difficulty of securing an installation site. It relates to a water treatment system and a water treatment method using a dissolved air flotation method having an integrated bubble pump structure.
Description
본 발명은 용존공기부상법(Dissolved Air Flotation / 이하 "DAF"라고 기재함)을 이용하여 수처리 시스템 및 수처리 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 DAF를 이용하여 오염수를 정화시키는 수처리 시스템(이하, "DAF 시스템"이라고 기재함)에 있어서, 종래 기술에서 가압부상조에 설치되는 포화기, 가압순환수 펌프 및 공기압축기를 대신하여 S자형 연결구조의 날개를 가진 임펠러가 구비된 미세버블펌프를 사용하여 직경 30 내지 50㎛ 크기의 미세(微細)버블(bubble)을 발생시키고, 미세버블공급 산기장치에서 외측 단부와 내측 단부의 덕트 직경비(直徑比) 및 외측 단부와 내측 단부의 배출공 직경비를 최적화시킴으로써, 균일한 미세버블을 발생시켜서 슬러지 부상효율을 극대화시키고, DAF 시스템의 구조 및 규모를 최적의 상태를 줄여서 DAF 시스템의 설치비용 및 운영비용의 절감, 그리고 설치부지 확보의 어려움을 해소할 수 있게 되는 "미세버블펌프 일체 구조를 가지는 용존공기부상법을 이용한 수처리 시스템 및 수처리 방법"에 관한 것이다. The present invention relates to a water treatment system and a water treatment method using Dissolved Air Flotation (hereinafter referred to as "DAF"), and specifically, to a water treatment system for purifying contaminated water using DAF (hereinafter, " DAF system"), using a microbubble pump equipped with an impeller with an S-shaped connection structure blade instead of a saturator, a pressurized circulating water pump, and an air compressor installed in the pressurized flotation tank in the prior art. Generates fine bubbles with a size of 30 to 50 μm, and optimizes the diameter ratio of the duct between the outer and inner ends and the diameter ratio of the discharge hole between the outer and inner ends in the microbubble supply diffuser By doing this, it is possible to generate uniform microbubbles to maximize sludge flotation efficiency, to reduce the structure and scale of the DAF system to the optimal state, thereby reducing the installation cost and operating cost of the DAF system, and to solve the difficulty of securing an installation site. It relates to "a water treatment system and a water treatment method using a dissolved air flotation method having an integrated structure of a microbubble pump".
하수처리장 등에 설치되어 오염수를 정화하는 수처리 시스템으로서, 작은 크기의 버블(기포)을 다량으로 발생시켜서 오염수에 존재하는 오염물질을 슬러지 형태로 부상시켜서 분리함으로써 제거하는 용존공기부상법(Dissolved Air Flotation / "DAF")이 주목받고 있다. DAF를 이용한 수처리 기술에 대한 종래 기술은 대한민국 등록특허 제10-1133174호 등을 통해서 공지되어 있다. Dissolved Air is a water treatment system installed in a sewage treatment plant to purify polluted water. Dissolved air flotation (dissolved air) removes pollutants present in the polluted water in the form of sludge by levitating and separating them by generating a large amount of small-sized bubbles (bubbles). Flotation / "DAF") is attracting attention. The prior art for water treatment technology using DAF is known through Korean Patent Registration No. 10-1133174 and the like.
종래의 DAF 시스템에서는 버블을 발생시키기 위하여 포화기(saturator)를 사용하며, 추가적으로 공기압축기, 가압순환수 펌프 등의 여러 가지 부대장비가 필수적으로 설치되어야 하며, 그에 따라 전체적인 시스템의 구조가 복잡해져서 설치 및 유지 관리에 상당한 어려움과 비용이 발생할 뿐만 아니라, 설치부지 확보에도 상당한 어려움이 발생하는 문제점이 있다. In the conventional DAF system, a saturator is used to generate bubbles, and various auxiliary equipment such as an air compressor and a pressurized circulating water pump must be necessarily installed. And there is a problem that not only causes considerable difficulty and cost in maintenance, but also significant difficulty in securing an installation site.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 종래의 DAF 시스템에서 전체적인 구조를 복잡하게 만들고 규모가 거대해지게 만들었던 포화기, 가압순환수 펌프 및 공기압축기를 대신하여, S자형 연결구조의 임펠러가 구비되어 최적 크기의 미세버블(micro bubble)을 발생시키는 미세버블펌프와, 발생된 미세버블을 균일하게 배출시킬 수 있는 최적의 구성을 가지는 버블공급 산기장치(air diffuser)를 이용함으로써 균일한 크기의 미세버블을 고르게 발생시켜서 슬러지 부상효율을 극대화시키고, DAF 시스템의 구조 및 규모를 최적의 상태를 줄여서 DAF 시스템의 설치비용 및 운영비용의 절감, 그리고 설치부지 확보의 어려움을 해소할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was developed to overcome the above limitations of the prior art, and instead of the saturator, the pressurized circulating water pump and the air compressor, which made the overall structure complicated and large in the conventional DAF system, an S-shaped connection By using a micro-bubble pump that has an impeller of a structure to generate micro-bubbles of an optimal size, and an air diffuser that has an optimal configuration to uniformly discharge the generated micro-bubbles. By evenly generating fine bubbles of uniform size, the sludge flotation efficiency is maximized, and the structure and size of the DAF system are reduced to the optimal state, thereby reducing the installation and operating costs of the DAF system, and solving the difficulty of securing an installation site. The purpose is to provide the technology
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 오염물질이 포함된 오염수의 원수와 응집용 약품을 혼합하는 혼합조(110); 약품과 혼합된 오염수의 교반에 의해 슬러지가 만들어지는 응집조(120); 및 미세기포에 의해 슬러지가 부상되어 제거되어 처리수가 만들어지는 가압부상조(130)를 포함하며; 가압부상조(130)에는 미세버블을 생성하는 미세버블펌프(1)와, 상기 미세버블펌프(1)에 의해 만들어진 미세버블을 가압부상조(130) 내에 배출하는 미세버블공급 산기장치(2)와, 처리수를 집수하여 외부로 배출하는 집수장치(3)가 구비되어 있으며; 미세버블펌프(1)는 모터와 미세버블 생성유닛(10)을 포함하는데; 미세버블 생성유닛(10)은, 원형의 회전체로 이루어져 있되 원주의 가장자리에 형성된 날개가 S자형 연결구조를 가지는 임펠러(11)를 구비하고 있어서, 임펠러(11)의 회전에 의해 물과 공기가 믹싱되어 미세버블을 생성하는 것을 특징으로 하는 용존공기부상법을 이용한 수처리 시스템이 제공된다. In the present invention, in order to achieve the above object, the
또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 상기한 본 발명의 수처리 시스템을 이용하는 수처리 방법으로서, 혼합조(110)로 유입된 오염물질 포함 오염수의 원수와 응집용 약품을 혼합하는 단계; 약품과 혼합된 오염수를 응집조(120)에서 교반하여 슬러지를 만드는 단계; 및 가압부상조(130)에서 미세기포의 발생에 의해 슬러지를 미세기포에 의해 부상시켜서 제거함으로써 처리수를 만드는 단계를 포함하며; 가압부상조(130)에는 미세버블을 생성하는 미세버블펌프(1)와, 상기 미세버블펌프(1)에 의해 만들어진 미세버블을 가압부상조(130) 내에 배출하는 미세버블공급 산기장치(2)와, 처리수를 집수하여 외부로 배출하는 집수장치(3)가 구비되어 있으며; 미세버블펌프(1)는 모터와 미세버블 생성유닛(10)을 포함하는데; 미세버블 생성유닛(10)은, 원형의 회전체로 이루어져 있되 원주의 가장자리에 형성된 날개가 S자형 연결구조를 가지는 임펠러(11)를 구비하고 있어서, 임펠러(11)의 회전에 의해 물과 공기가 믹싱되어 미세버블을 생성하는 것을 특징으로 하는 용존공기부상법을 이용한 수처리 방법이 제공된다. In addition, in the present invention, in order to achieve the above object, there is provided a water treatment method using the water treatment system of the present invention, comprising: mixing raw water containing pollutants introduced into the
본 발명의 DAF 시스템은, 종래의 포화기, 가압순환수 펌프 및 공기압축기를 대신하여, S자형 연결구조의 날개를 가지는 임펠러가 구비된 미세버블펌프를 이용하여 최적 크기의 미세버블을 발생시켜서 슬러지를 부상시키게 되므로, 종래의 DAF 시스템에 비하여 전체적으로 단순하고 컴팩트(compact)한 구조를 가지게 되고, 그에 따라 동일한 오염수 처리 용량을 기준으로 종래 기술에 비하여 DAF 시스템의 규모를 축소시킬 수 있게 되고, 그만큼 설치에 필요한 부지를 줄일 수 있게 될 뿐만 아니라 유지관리에 소요되는 노력과 비용을 줄일 수 있게 되어, 경제성을 크게 향상시킬 수 있게 되는 효과가 발휘된다. The DAF system of the present invention uses a microbubble pump equipped with an impeller having an S-shaped connection structure instead of a conventional saturator, a pressurized circulating water pump, and an air compressor to generate microbubbles of an optimal size to produce sludge. As a result, it has a simple and compact structure as a whole compared to the conventional DAF system, and accordingly, it is possible to reduce the scale of the DAF system compared to the prior art based on the same contaminated water treatment capacity. Not only can the site required for installation be reduced, but also the effort and cost required for maintenance can be reduced, which has the effect of greatly improving the economic feasibility.
특히, 본 발명의 DAF 시스템에서는 발생된 미세버블을 균일하게 배출시킬 수 있는 최적의 구성을 가지는 버블공급 산기장치를 이용함으로써, 가압부상조 내에서 균일한 크기의 미세버블을 고르게 발생시키게 되고, 그에 따라 슬러지 부상효율을 극대화시킬 수 있게 되며, 가압부상조 내에서의 슬러지 제거가 더욱 효과적으로 진행되어 오염수의 처리를 더욱 효율적으로 수행할 수 있게 되는 장점이 발휘된다. In particular, in the DAF system of the present invention, by using a bubble supply diffuser having an optimal configuration capable of uniformly discharging the generated microbubbles, microbubbles of uniform size are evenly generated in the pressurized flotation tank, Accordingly, the sludge flotation efficiency can be maximized, and the sludge removal in the pressurized flotation tank proceeds more effectively, thereby exhibiting the advantage of more efficiently treating the contaminated water.
또한 본 발명의 DAF 시스템에서는 가압부상조에서 슬러지가 제거된 처리수를 집수덕트를 구비한 집수장치로 집수함에 있어서, 하류측 단부에서 상류측 단부로 갈수록 덕트의 관경은 줄어들고, 집수공의 크기는 증가되는 형태로 집수덕트를 구성함으로써 가압부상조 내에 존재하는 처리수를 매우 효율적으로 집수하여 외부로 배출시킬 수 있게 되는 장점을 가진다. In addition, in the DAF system of the present invention, in collecting the treated water from which the sludge has been removed from the pressurized flotation tank with a water collecting device having a collecting duct, the diameter of the duct decreases from the downstream end to the upstream end, and the size of the water collecting hole is By configuring the water collecting duct in an increased form, it has the advantage of being able to collect the treated water present in the pressurized flotation tank very efficiently and discharge it to the outside.
더 나아가, 본 발명의 DAF 시스템에는, 가압부상조의 밀폐를 위한 덮개가 구비될 수 있고, 가압부상조에서 발생되는 악취를 제거하는 악취제거장치가 더 구비될 수 있으며, 이러한 구성을 통해서 악취 발생으로 인한 민원의 소지를 최소화시키고 더욱 친환경적인 운영을 할 수 있게 되는 장점이 발휘된다. Furthermore, the DAF system of the present invention may be provided with a cover for sealing the pressurized flotation tank, and a malodor removal device for removing odors generated from the pressurized flotation tank may be further provided. It has the advantage of minimizing the potential for civil complaints and enabling more eco-friendly operation.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 DAF 시스템의 구성을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명에서 가압부상조 내에 구비되는 미세버블펌프, 미세버블공급 산기장치 및 집수장치의 연결 구성을 보여주기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세버블펌프에 구비된 미세버블 생성유닛의 일실시예에 대한 개략적인 측면도이다.
도 4는 도 3의 미세버블 생성유닛에 구비된 임펠러의 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 2의 미세버블공급 산기장치에 대한 개략적인 사시도이다.
도 6은 도 5의 미세버블공급 산기장치에 대한 개략적인 평면도이다.
도 7은 산기덕트에서 외측 단부의 덕트 관경과 내측 단부의 덕트 관경이 모두 동일한 경우에 덕트 내부에서의 유체 유동속도를 보여주는 개략도이다.
도 8은 산기덕트에서 외측 단부의 덕트 관경과 내측 단부의 덕트 관경의 비가 0.7인 경우에 덕트 내부에서의 유체 유동속도를 보여주는 개략도이다.
도 9는 도 7 및 도 8의 경우 각각에 대한 배출공에서의 미세버블 배출속도를 비교한 개략적인 그래프도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 집수장치의 개략적인 평면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 집수장치의 개략적인 측면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 DAF 시스템에서의 유체 흐름 속도 양상을 보여주는 개략도이다. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a DAF system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic view for showing the connection configuration of the microbubble pump, the microbubble supply diffuser and the water collecting device provided in the pressurization flotation tank in the present invention.
3 is a schematic side view of an embodiment of the microbubble generating unit provided in the microbubble pump according to the present invention.
4 is a schematic perspective view of an impeller provided in the microbubble generating unit of FIG. 3 .
FIG. 5 is a schematic perspective view of the microbubble supply diffuser of FIG. 2 .
6 is a schematic plan view of the micro-bubble supply diffuser of FIG. 5 .
7 is a schematic diagram showing the fluid flow velocity in the diffuser duct when the diameter of the duct at the outer end and the diameter of the duct at the inner end are the same in the diffuser duct.
8 is a schematic view showing the fluid flow velocity inside the duct when the ratio of the diameter of the duct at the outer end to the diameter of the duct at the inner end is 0.7 in the diffuser duct.
9 is a schematic graph showing a comparison of the microbubble discharge rate in the discharge hole for each case of FIGS. 7 and 8 .
10 is a schematic plan view of a water collecting device according to an embodiment of the present invention.
11 is a schematic side view of the water collecting device shown in FIG. 10 .
12 is a schematic diagram showing a fluid flow velocity aspect in a DAF system according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is described as one embodiment, the technical idea of the present invention and its core configuration and operation are not limited thereby.
도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 DAF 시스템(100)의 구성을 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼 본 발명의 DAF 시스템(100)은, 혼합조(110), 응집조(120), 및 가압부상조(加壓浮上槽)(130)를 포함한다. 오염물질이 포함된 오염수의 원수는 혼합조(110)로 유입되고, 혼합조(110)에서는 응집용 약품과 원수의 혼합이 진행된다. 약품과 혼합된 오염수는 후속하여 응집조(120)로 공급되는데, 응집조(120)에는 교반기(circulator) 또는 프로펠러(propeller)가 구비되어 있고 이들의 작동에 의해 교반이 진행됨으로써 오염물질의 응집에 의해 플록(floc) 형태의 슬러지가 만들어진다. 이 때 1개 또는 복수의 프로펠러 또는 교반기를 서로 다른 회전수로 회전시키는 것이 바람직하다. 도면에서 영문자 M은 혼합조(110) 및 응집조(120)에 구비된 프로펠러 또는 교반기를 회전시키는 모터(M)를 의미한다. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a
후속 공정으로서 가압부상조(130)에서는 미세기포를 발생시킴으로써 응집조(120)에서 생성된 슬러지를 부상(浮上)시키게 되고 부상된 슬러지는 가압부상조(130)의 상부에 구비된 슬러지 수집기(131)에 의해 수집된다. 필요한 경우 가압부상조(130)에는 수집된 슬러지를 임시로 저류시키는 슬러지 저류조(132)가 구비될 수 있는데, 슬러지 수집기(131)에 의해 수집된 슬러지는 슬러지 저류조(132)에 저류되고 슬러지 배수관을 통해서 순차적으로 배출 처리된다. As a subsequent process, in the
도 2에는 가압부상조(130) 내에 구비되는 미세버블펌프(1), 미세버블공급 산기장치(2) 및 집수장치(3)의 연결 구성을 보여주기 위한 개략도가 도시되어 있다. 도 2에서 편의상 미세버블공급 산기장치(2)와 집수장치(3)는 위에서 내려다본 평면도의 형태로 도시하였다. 본 발명에서 가압부상조(130) 내에는 플록 형태의 슬러지를 부상시키는 미세버블을 생성하고 균질하게 분포시키기 위한 미세버블펌프(1)와 미세버블공급 산기장치(2), 그리고 처리수를 집수하여 외부로 배출시키기 위한 집수장치(3)가 구비되어 있다. 미세버블펌프(1)는 매우 작은 크기의 미세버블을 발생시키는 것이고, 미세버블공급 산기장치(2)는 미세버블펌프(1)에서 만들어진 미세버블을 가압부상조(130) 내에 균질하게 분포되도록 배출시키는 것이다. 집수장치(3)는 가압부상조(130) 내의 처리수를 외부 배출을 위하여 집수한다. 2 is a schematic diagram showing the connection configuration of the microbubble pump (1), the microbubble supply diffuser (2) and the water collecting device (3) provided in the
우선 미세버블펌프(1)에 대하여 살펴본다. 본 발명에 따른 미세버블펌프(1)는, 100㎛ 이상의 큰 직경을 가지는 버블을 생성하는 종래의 버블펌프와 달리 직경 30 내지 50㎛ 크기의 매우 작은 미세버블(micro bubble)을 발생시킨다. 이를 위하여 본 발명에 구비된 미세버블펌프(1)는 모터, 및 처리수와 공기를 믹싱(mixing)하여 미세버블을 생성하는 미세버블 생성유닛(10)을 포함하고 있고, 미세버블 생성유닛(10)은 S자형 연결구조의 임펠러를 구비하고 있다. 도 3에는 본 발명에 따른 미세버블펌프(1)에 구비된 미세버블 생성유닛(10)의 일실시예에 대한 개략적인 측면도가 도시되어 있고, 도4에는 도 3의 미세버블 생성유닛(10)에 구비된 임펠러(11)의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. First, look at the micro bubble pump (1). The
도면에 예시된 것처럼 본 발명의 미세버블펌프(1)에는 미세버블 생성유닛(10)이 구비되는데, 미세버블 생성유닛(10)에는 모터에 의해 회전하는 임펠러(11)가 구비되어 있다. 도 3에 예시된 것처럼 외부로부터의 공기가 물과 함께 유입부(12)로 공급되고, 임펠러(11)의 회전에 의해 미세버블이 형성되어 유출부(13)를 통해서 토출된다. 이 때, 가압부상조(130) 내의 물을 미세버블 생성유닛(10)의 유입부로 공급할 수도 있지만, 오염물질의 처리가 이루어진 후 집수장치(3)에 의해 집수되어 배출되는 처리수를 다시 순환시켜서 미세버블 생성유닛(10)의 유입부로 공급하거나 또는 이러한 순환수를 외부로부터 새롭게 공급되는 물과 함께 상기 유입부로 공급하는 것이 바람직하다. 이 경우, 순환수는 상기 유입부로 공급되는 물 전체의 100%에 대해 30-50% 정도가 되는 것이 바람직하다. As illustrated in the drawing, the
이러한 본 발명의 미세버블 생성유닛(10)에서 임펠러(11)는 원형의 회전체로 이루어지는데, 그 원주의 가장자리에 형성된 날개는 S자형 연결구조를 가진다. 즉, 임펠러(11)에서 원주의 가장자리를 따라 가면서 영문자 'S'가 연속적으로 이어져서 연속적으로 굴곡된 형상의 날개가 형성되어 있는 것이다. 본 발명의 미세버블 생성유닛(10)에는 이와 같이 S자형 연결구조의 날개를 가지는 임펠러(11)가 구비되어 있으므로, 임펠러(11)이 회전하면, 유입부를 통해서 미세버블 생성유닛(10)으로 유입된 물이 날개 사이에서 부압(마이너스 압력)으로 유입된 외부의 공기와 함께 약 5bar 정도의 고압으로 믹싱되고, 그에 따라 직경 30 내지 50㎛ 크기의 매우 작은 크기의 미세버블을 생성하여 유출부를 통해서 토출하게 된다. 토출된 미세버블은 후술하는 것처럼 미세버블공급 산기장치(2)에 의해 가압부상조(130) 내에서 균일하게 분포되도록 배출되고, 오염물질을 함유하는 플록 형태의 슬러지는 배출된 미세버블에 의해 가압부상조(130)의 수면으로 부상하게 된다. In such a
종래의 DAF 시스템에서는 포화기를 이용하여 버블을 발생시키므로 버블의 직경이 100μm 이상으로서 매우 크며, 그에 따라 슬러지의 상승에 필요한 버블의 슬러지 접촉 면적이 상대적으로 줄어들게 되고 결국 공기부상 능력이 부족하여 슬러지의 부상 효율이 낮아지는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명에서는 위와 같이 미세버블 생성유닛(10)에서 생성되어 토출되는 버블은 직경 30 내지 50㎛ 크기의 매우 작은 크기의 미세버블로서, 버블의 크기가 작은 만큼 슬러지와 접촉하는 면적이 더 증가하게 되고, 그에 따라 충분한 공기부상 능력을 발휘하게 되어 가압부상조(130) 내의 슬러지를 효율적으로 수면 위로 부상시킬 수 있게 되는 장점을 가진다. In the conventional DAF system, since bubbles are generated using a saturator, the diameter of the bubbles is very large as 100 μm or more, and accordingly, the sludge contact area of the bubbles required for the rise of the sludge is relatively reduced. There was a problem that the efficiency was lowered. However, in the present invention, the bubbles generated and discharged by the
도 1 및 도 2에 도시된 것처럼 미세버블펌프(1)의 미세버블 생성유닛(10)에서 토출된 미세버블은 관로를 통해서 가압공급되어 미세버블공급 산기장치(2)에 의해 가압부상조(130) 내에서 균일하게 분포되도록 배출된다. As shown in FIGS. 1 and 2 , the microbubbles discharged from the
도 5에는 도 2에서 미세버블공급 산기장치(2)만을 발췌하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5의 미세버블공급 산기장치(2)를 위에서 아래로 내려다본 형태로 보여주는 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 미세버블공급 산기장치(2)는 미세버블이 공급되는 관로의 단부에 연결되어 있는 부재로서, 도면에 예시된 것처럼 관로가 연결되는 중앙의 공급관로 연결부(20)에서 수평하게 양쪽으로 각각 산기덕트(duct)(21)가 수평하게 연장된 구성을 가진다. 산기덕트(21)의 상면에는 각각 미세버블을 위쪽으로 분출시키는 배출공(22)이 산기덕트(21)의 연장 방향으로 간격을 두고 복수개로 형성되어 있다. FIG. 5 is a schematic perspective view showing only the fine
이 때, 본 발명에서 산기덕트(21)는 공급관로 연결부(20)에 가까운 내측 단부에서 외측 단부로 갈수록 덕트의 관경(덕트 직경 또는 덕트 내경)이 점차 줄어드는 테이퍼진 형상을 가진다. 특히 산기덕트(21)가 이와 같이 테이퍼진 형상을 가짐에 있어서, 산기덕트(21)의 외측 단부에서의 덕트 관경(d1)과 공급관로 연결부(20)가 접속되는 내측 단부에서의 덕트 관경(d2)의 비(比)가 0.5 내지 0.7이 되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 산기덕트(21)의 내측 단부에서의 덕트 관경(d2)의 크기가 1이라고 할 때 산기덕트(21)의 외측 단부에서의 덕트 관경(d1)의 크기는 0.5 내지 0.7이 되도록, 산기덕트(21)는 외측 단부로 가면서 내경이 줄어드는 테이퍼진 형상을 갖는 것이다.At this time, in the present invention, the
산기덕트(21)의 배출공(22)을 통해서 미세버블이 배출될 때, 균일한 배출속도가 이루어지려면 산기덕트(21)의 내부 압력이 산기덕트(21)의 연장된 길이방향으로 균일한 것이 바람직하다. 그런데 베루누이 정리에 의하면 관형태의 덕트 내부에 유체가 흐를 때, 덕트가 연장되는 길이방향으로 각각의 위치에서 덕트 내부의 압력과 속도의 합은 일정하다. 만일 덕트의 특정 위치에서 덕트 내부의 유체 속도가 크면 압력은 작아지고, 반대로 유체 속도가 작으면 압력은 크다. 도 7에는 산기덕트(21)에서 외측 단부의 덕트 관경(d1)과 내측 단부의 덕트 관경(d2)이 모두 동일한 경우에 덕트 내부에서의 유체 유동속도를 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 만일 산기덕트(21)가 연장된 길이 전체에 걸쳐서 균일한 덕트 관경(내경)을 갖는다면, 유체(공기)가 유입되는 입구측 즉, 공급관로 연결부(20)에 가까운 내측 단부에서는 유입되는 유체의 속도가 크기 때문에 압력은 상대적으로 낮아지고, 그에 따라 배출공에서 미세버블이 배출되는 속도가 낮아지게 되며, 외측 단부에서는 이와 반대로 유체의 속도는 낮고 압력은 높으므로 배출공에서 미세버블이 배출되는 속도가 높아지게 되어, 산기덕트(21) 전체적으로 미세버블의 고른 배출속도를 만들기 어렵게 된다. When the fine bubbles are discharged through the
도 8에는 산기덕트(21)에서 외측 단부의 덕트 관경(d1)과 내측 단부의 덕트 관경(d2)의 비(比)가 0.7인 경우, 즉, 인 경우에 덕트 내부에서의 유체 유동속도를 보여주는 개략도가 도시되어 있고, 도 9에는 위에서 살펴본 산기덕트(21)의 덕트 관경이 외측 단부와 내측 단부에서 모두 동일한 경우와, 본 발명에서 제시한 것처럼 산기덕트(21)에서 외측 단부의 덕트 관경(d1)과 내측 단부의 덕트 관경(d2)의 비(比)가 0.7인 경우, 배출공에서의 미세버블 배출속도를 비교한 개략적인 그래프도가 도시되어 있다. 도 7 내지 도 9에서 "입구"는 산기덕트(21)에서 공급관로 연결부(20)에 가까운 내측 단부를 의미하고, "출구"는 산기덕트(21)의 외측 단부를 의미한다. In FIG. 8 , when the ratio of the duct diameter (d 1 ) of the outer end to the duct diameter (d 2 ) of the inner end in the
본 발명의 경우에는 앞서 살펴본 베루누이의 정리에 따라 도 8 및 도 9에 도시된 것처럼 공급관로 연결부(20)에 가까운 내측 단부와, 그로부터 멀리 떨어진 외측 단부에서는 비교적 고른 내부의 유체 속도 및 내부 압력을 보이게 되고, 그에 따라 각각의 위치에 형성된 배출공에서 미세버블 역시 고른 배출속도로 배출된다. 즉, 도 9에서 알 수 있듯이, 산기덕트(21)에서 외측 단부의 덕트 관경(d1)과 내측 단부의 덕트 관경(d2)이 모두 동일한 경우에는, 미세버블의 배출속도에서 내측 단부와 외측 단부 간에 약 4m/s 이상의 차이를 보이지만, 본 발명에서 제시한 것처럼 외측 단부의 덕트 관경(d1)과 내측 단부의 덕트 관경(d2)의 비(比)가 0.7인 경우에는 내측 단부와 외측 단부에서의 미세버블의 배출속도가 전체적으로 약 2.4-2.8m/s의 균일한 값을 갖는다. 이와 같이 본 발명에서는 외측 단부의 덕트 관경(d1)과 내측 단부의 덕트 관경(d2)의 비(比)가 0.5 내지 0.7이 되도록 산기덕트(21)를 테이퍼진 형상으로 만듦으로써, 미세버블이 균질하게 배출되도록 하는 효과를 발휘하게 되는 것이다. In the case of the present invention, as shown in FIGS. 8 and 9 according to the theorem of Berunui reviewed above, the inner end close to the supply
더 나아가, 산기덕트(21)의 상면에 복수개의 배출공(22)을 형성함에 있어서, 외측 단부로 가면서 배출공(22)의 직경은 점차 증가된다. 구체적으로 산기덕트(21)에 형성된 배출공(22)의 크기(직경)가 이와 같이 변화되도록 함에 있어서, 산기덕트(21)의 외측 단부에서 최외측에 존재하는 최외측 배출공(22a)의 직경과, 공급관로 연결부(20)와 가장 가까이에 위치하는 최내측 배출공(22b)의 직경 비(比)가 1.3 내지 1.5가 되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 각각의 산기덕트(21)에서 최내측 배출공(22b)의 직경을 1이라고 할 때, 최외측 배출공(22a)의 직경이 1.3 내지 1.5가 되도록 내측 단부에서 외측 단부로 가면서 배출공(22)의 직경이 점차로 증가되는 구성을 가지는 것이다. Furthermore, in forming the plurality of discharge holes 22 on the upper surface of the
가압부상조(130)의 전체에 대해 고르게 미세버블이 분포되게 하려면 평면에서 볼 때 산기덕트(21)가 수평하게 길게 연장되는 것이 바람직한데, 이 경우 공급관로 연결부(20)에 가까운 내측 단부에 비하여 산기덕트(21)의 외측 단부에서의 압력이 저하될 수밖에 없다. 본 발명에서는 위에서 설명한 것처럼 산기덕트(21)에서 외측 단부와 내측 단부의 덕트 직경비를 0.5 내지 0.7로 하고, 최외측 배출공(22a)과 최내측 배출공(22b)의 직경비를 1.3 내지 1.5로 함으로써, 산기덕트(21)가 길게 연장됨으로 인하여 외측 단부에서 생기게 되는 압력손실로 인한 배출능력 저하를 보상할 수 있게 된다. 따라서 길게 연장된 산기덕트(21) 전체에서 고르게 미세버블이 배출된다. 즉, 위와 같이 본 발명에 따른 미세버블공급 산기장치(2)에서는 내측 단부에서 외측 단부로 갈수록 덕트의 관경은 줄어들고, 배출공의 크기는 증가되는 형태로 산기덕트를 구성함으로써, 미세버블펌프(1)에서 만들어진 미세버블을 최적의 상태로 가압부상조(130) 내에서 균일하게 분포되도록 배출시킬 수 있게 된다. In order to evenly distribute the microbubbles over the entire
이와 같이 미세버블펌프(1)에 의해 생성되어 미세버블공급 산기장치(2)에 의해 가압부상조(130) 내에서 균일하게 분포되도록 배출된 미세버블은, 오염물질을 함유하는 플록 형태의 슬러지를 가압부상조(130)의 수면으로 부상시키게 된다. 이 때, 응집조로부터 플록 형태로 공급된 슬러지와, 미세버블공급 산기장치(2)에 의해 배출된 미세버블 간의 원활한 결합을 위하여 미세버블 배플(분리막)(4)이 가압부상조(130) 내에 구비될 수 있으며, 가압부상조(130)에서 미세버블 배플(4)의 상부 하류측에는 경사판(slant plate)(5)이 설치될 수 있다. 경사판(5)은 미세버블 배플(4)의 하류측에서의 유동흐름을 완화시키게 되며, 그에 따라 미세버블과의 결합이 충분하지 못하여 제대로 부상하지 못하게 되는 슬러지를 효과적으로 침전시킬 수 있게 된다. 침전된 슬러지는 가압부상조(130)의 바닥에서 경사를 갖도록 형성된 슬러지 배출구(138)를 통하여 배출될 수 있다. As such, the microbubbles generated by the microbubble pump 1 and discharged to be uniformly distributed in the
가압부상조(130)의 수면으로 부상된 슬러지는 가압부상조(130)의 상부에 구비된 슬러지 수집기(131)를 이용하여 수집된 후, 곧바로 배출 처리되거나 또는 슬러지 저류조(132)에 저류되었다가 슬러지 배수관을 통해서 순차적으로 배출 처리된다. The sludge floating to the surface of the
한편, 슬러지가 제거된 처리수는 집수장치(3)에 의해 배출된다. 도 10에는 본 발명의 일실시예에 따른 집수장치(3)의 개략적인 평면도가 도시되어 있고, 도 11에는 도 10에 도시된 집수장치(3)의 개략적인 측면도가 도시되어 있다. 도면에 예시된 것처럼 본 발명의 집수장치(3)는 집수관로 연결부(30)에서 상류측으로 향하여 길게 연장된 복수개의 집수덕트(31)가 간격을 두고 연결 구비되어 있는 구성을 가진다. 그리고 집수덕트(31)의 양 측면에는 각각 처리수를 집수하게 되는 복수개의 집수공(32)이 집수덕트(31)의 길이 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. On the other hand, the treated water from which the sludge is removed is discharged by the water collecting device (3). 10 is a schematic plan view of a
집수덕트(31)는 앞서 설명한 산기덕트(21)와 마찬가지로 집수관로 연결부(30)와 결합된 단부(하류측 단부)에서부터 집수덕트(31)의 외측 단부(상류측 단부)로 가면서 덕트 관경(덕트 내경)이 점차 줄어드는 테이퍼진 형상을 가진다. 또한 집수덕트(31)가 이와 같이 테이퍼진 형상을 가짐에 있어서, 집수덕트(31)의 상류측 단부에서의 덕트 직경(d3)과 하류측 단부에서의 덕트 직경(d4)의 비(比)는 0.5 내지 0.7이 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 집수덕트(31)의 측면에 형성되는 복수개의 집수공(32) 역시 배출공(22)처럼 상류측 단부로 가면서 그 직경이 점차 증가되는 구성을 가진다. 특히, 집수덕트(31)의 상류측에서 가장 끝에 존재하는 최상류 집수공(32a)의 직경과, 가장 하류측에 존재하는 최하류 집수공(32b)의 직경 비(比)가 1.3 내지 1.5가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하류측 단부에서 상류측 단부로 갈수록 덕트의 관경은 줄어들고, 집수공의 크기는 증가되는 형태로 집수덕트(31)를 구성함으로써 가압부상조(130) 내에 존재하는 처리수를 매우 효율적으로 집수하여 외부로 배출시킬 수 있게 된다. The
집수덕트(31) 및 집수공(32)의 구성을 통해서, 처리수를 효율적으로 집수하여 배출할 수 있게 된다. 도 12에는 본 발명에서 제시한 산기덕트와 집수덕트의 구성을 가질 경우에 대한 전체적인 DAF 시스템(100)에서의 유체 흐름 속도 양상을 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도 12에서 알 수 있듯이 본 발명에 따른 DAF 시스템(100)에서는 미세버블의 균일한 발생에 의해 원수와 처리수가 매우 바람직한 형태로 유동하게 되고, 그에 따라 극대화된 슬러지 부상효율을 보일 수 있게 되고, 수처리 효과도 극대화시킬 수 있게 된다. Through the configuration of the
본 발명에 따른 DAF 시스템(100)에는, 가압부상조(130)에서 발생되는 악취발생을 줄이기 위하여, 가압부상조(130)의 상부를 덮게 되는 덮개(133)가 더 구비될 수 있다. 이와 같이 덮개(133)에 의해 가압부상조(130)의 상부를 덮음으로써, 가압부상조(130)를 최대한 밀폐시켜서 악취가 퍼져나가는 것을 억제할 수 있게 된다. 덮개(133)는 개폐가 가능하게 설치된다. The
한편, 덮개(133)를 관통시켜서 가압부상조(130)의 상부 공간에 배기덕트(135)의 단부가 위치하게 하고 배기덕트의 타단에는 악취제거장치(134)를 설치함으로써 가압부상조(130) 내의 공기에서 악취를 제거하여 정화된 공기를 외부로 배출하도록 구성할 수도 있다. 이를 통해서 악취 발생으로 인한 민원의 소지를 최소화시킬 수 있게 된다. 슬러지로부터 발생되는 높은 악취의 원인이 되는 황화수소, 메틸메르캅탄, 아세트알데하이드 등의 효율적인 제거를 위하여 악취제거장치(134)로서 약액세정방법을 이용한 공지의 장치를 사용할 수 있으며, 설치장소 제약 등에 따라서는 필요에 맞추어서 바이오필터를 악취제거장치(134)에 더 구비하여 사용할 수도 있다. On the other hand, by penetrating the
위와 같은 본 발명의 DAF 시스템(100)은, 종래의 포화기, 가압순환수 펌프 및 공기압축기를 대신하여, S자형 연결구조의 날개를 가지는 임펠러가 구비된 미세버블펌프를 이용하여 최적 크기의 미세버블(micro bubble)을 발생시켜서 슬러지를 부상시키게 되는 바, 종래의 DAF 시스템에 비하여 전체적으로 단순하고 컴팩트(compact)한 구조를 가지게 된다. 따라서 동일한 오염수 처리 용량을 기준으로 종래 기술에 비하여 DAF 시스템(100)의 규모를 축소시킬 수 있게 되고, 그만큼 설치에 필요한 부지를 줄일 수 있게 될 뿐만 아니라 유지관리에 소요되는 노력과 비용을 줄일 수 있게 되어, 경제성을 크게 향상시킬 수 있게 되는 효과가 발휘된다. The
특히, 본 발명의 DAF 시스템(100)에서는 발생된 미세버블을 균일하게 배출시킬 수 있는 최적의 구성을 가지는 버블공급 산기장치(air diffuser)를 이용함으로써, 가압부상조(130) 내에서 균일한 크기의 미세버블을 고르게 발생시키게 되고, 그에 따라 슬러지 부상효율을 극대화시킬 수 있게 된다. 따라서 가압부상조(130) 내에서의 슬러지 제거가 더욱 효과적으로 진행되어 오염수의 처리를 더욱 효율적으로 수행할 수 있게 되는 장점이 있다. 본 발명에 다른 DAF 시스템(100)은 하수처리장을 비롯하여, 상수처리장, 호수정화 시설 등의 다양한 환경시설에 적용이 가능하다. In particular, in the
1: 미세버블펌프
2: 미세버블공급 산기장치
3: 집수장치
4: 미세버블 배플
5: 경사판
10: 미세버블 생성유닛
11: 임펠러
21: 산기덕트
31: 집수덕트
100: DAF 시스템
110: 혼합조
120: 응집조
130: 가압부상조1: Micro bubble pump
2: Fine bubble supply diffuser
3: catchment device
4: microbubble baffle
5: swash plate
10: micro bubble generating unit
11: Impeller
21: air duct
31: water collecting duct
100: DAF system
110: mixing tank
120: coagulation tank
130: pressure flotation tank
Claims (10)
가압부상조에는 미세버블을 생성하는 미세버블펌프와, 상기 미세버블펌프에 의해 만들어진 미세버블을 가압부상조 내에 배출하는 미세버블공급 산기장치와, 처리수를 집수하여 외부로 배출하는 집수장치가 구비되어 있으며;
미세버블펌프는 모터와 미세버블 생성유닛을 포함하는데, 미세버블 생성유닛은, 원형의 회전체로 이루어져 있되 원주의 가장자리에 형성된 날개가 S자형 연결구조를 가지는 임펠러를 구비하고 있어서, 임펠러의 회전에 의해 물과 공기가 믹싱되어 미세버블을 생성하며;
미세버블펌프에서 생성되는 미세버블은 직경 30 내지 50㎛ 크기의 미세버블이고;
미세버블공급 산기장치는, 미세버블펌프에서 만들어진 미세버블이 공급되는 관로가 연결되는 공급관로 연결부와, 상기 공급관로 연결부의 양측에서 각각 수평하게 연장된 산기덕트를 포함하며;
각각의 산기덕트의 상면에는 미세버블이 위쪽으로 분출되도록 하는 배출공이 산기덕트의 연장 방향으로 간격을 두고 복수개로 형성되어 있으며, 각각의 산기덕트는 외측 단부와 내측 단부의 덕트 직경비가 0.7가 되도록 공급관로 연결부에 가까운 내측 단부에서 외측 단부로 갈수록 덕트의 관경이 줄어드는 테이퍼진 형상을 가지고 있고, 산기덕트에 형성된 배출공의 크기는 공급관로 연결부에 가까운 내측 단부에서 외측 단부로 갈수록 커지는 구성을 가지는데, 가장 외측 단부에 위치하는 최외측 배출공과 공급관로 연결부에 가장 가까운 최내측 배출공 간의 직경비는 1.3 내지 1.5이며;
집수장치는, 집수된 물의 배출을 위한 관로가 연결되는 집수관로 연결부와, 상기 집수관로 연결부에 하류측 단부가 결합되어 있으며 상류측 단부를 향하여 길게 연장된 형태로 간격을 두고 배치된 복수개의 집수덕트를 포함하며, 각각의 집수덕트의 양 측면에는 각각 처리수를 흡입하는 집수공이 집수덕트의 연장 방향으로 간격을 두고 복수개로 형성되어 있고, 각각의 집수덕트는 하류측 단부에서 상류측 단부로 갈수록 덕트의 관경이 줄어들도록 테이퍼진 형상을 가지고 있으며;
각각의 집수덕트는, 상류측 단부와 하류측 단부의 덕트 직경비가 0.7가 되도록 테이퍼진 형상을 가지고 있고, 집수덕트에 형성된 집수공의 크기는 하류측 단부에서 상류측 단부로 갈수록 커지는데, 가장 상류측 단부에 위치하는 최상류 집수공과 가장 하류측 단부에 위치하는 최하류 집수공 간의 직경비는 1.3 내지 1.5인 것을 특징으로 하는 용존공기부상법을 이용한 수처리 시스템.
a mixing tank for mixing the raw water of contaminated water and a chemical for flocculation; a coagulation tank in which sludge is made by stirring contaminated water mixed with chemicals; and a pressurized flotation tank in which the sludge is floated and removed by microbubbles to make treated water;
The pressurized flotation tank includes a microbubble pump for generating microbubbles, a microbubble supply diffuser for discharging the microbubbles produced by the microbubble pump into the pressurization flotation tank, and a water collecting device for collecting treated water and discharging it to the outside. has been;
The microbubble pump includes a motor and a microbubble generating unit. The microbubble generating unit is composed of a circular rotating body and the blade formed at the edge of the circumference is provided with an impeller having an S-shaped connection structure. water and air are mixed to produce microbubbles;
The microbubbles generated by the microbubble pump are microbubbles with a diameter of 30 to 50 μm;
The micro-bubble supply diffuser device includes a supply pipe connection part to which a pipe to which the fine bubbles produced by the micro-bubble pump are supplied, and diffuser ducts extending horizontally from both sides of the supply pipe connection part;
On the upper surface of each diffuser duct, a plurality of discharge holes for allowing fine bubbles to be ejected upward are formed at intervals in the extending direction of the diffuser duct. It has a tapered shape in which the diameter of the duct decreases from the inner end close to the furnace connection to the outer end, and the size of the discharge hole formed in the diffuser duct increases from the inner end close to the supply pipe connection to the outer end. The diameter ratio between the outermost discharge hole located at the outermost end and the innermost discharge hole closest to the supply pipe connection part is 1.3 to 1.5;
The water collecting device includes a water collecting pipe connecting part to which a pipe for discharging collected water is connected, a downstream end coupled to the collecting pipe connecting part, and a plurality of spaced apart arranged in a form elongated toward the upstream end. It includes a water collecting duct, and a plurality of water collecting holes for sucking treated water are formed on both sides of each water collecting duct at intervals in the extending direction of the water collecting duct, and each water collecting duct is formed from a downstream end to an upstream end. It has a tapered shape so that the diameter of the duct decreases toward the duct;
Each water collecting duct has a tapered shape such that the duct diameter ratio between the upstream end and the downstream end is 0.7, and the size of the water collecting hole formed in the water collecting duct increases from the downstream end to the upstream end, the most upstream A water treatment system using the dissolved air flotation method, characterized in that the diameter ratio between the most upstream water collecting hole located at the side end and the most downstream water collecting hole located at the most downstream end is 1.3 to 1.5.
가압부상조에서 발생되는 악취발생을 줄이기 위하여 가압부상조의 상부를 덮는 덮개가 더 구비되어 있으며;
상기 덮개를 관통시켜서 가압부상조의 상부 공간에 배기덕트의 단부가 위치되고 배기덕트의 타단에는 악취제거장치가 설치되어 가압부상조 내의 공기에서 악취를 제거하여 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 용존공기부상법을 이용한 수처리 시스템.
According to claim 1,
In order to reduce the odor generated in the pressure flotation tank is further provided with a cover covering the upper portion of the pressure flotation tank;
Dissolved air flotation, characterized in that the end of the exhaust duct is positioned in the upper space of the pressurized flotation tank by penetrating the cover, and a odor removal device is installed at the other end of the exhaust duct to remove odors from the air in the pressurized flotation tank and discharge to the outside. Water treatment system using law.
혼합조로 유입된 오염수의 원수와 응집용 약품을 혼합하는 단계; 약품과 혼합된 오염수를 응집조에서 교반하여 슬러지를 만드는 단계; 및 가압부상조에서 미세기포의 발생에 의해 슬러지를 미세기포에 의해 부상시켜서 제거함으로써 처리수를 만드는 단계를 포함하며;
가압부상조에는 미세버블을 생성하는 미세버블펌프와, 상기 미세버블펌프에 의해 만들어진 미세버블을 가압부상조 내에 배출하는 미세버블공급 산기장치와, 처리수를 집수하여 외부로 배출하는 집수장치가 구비되어 있으며, 미세버블펌프는 모터와 미세버블 생성유닛을 포함하는데;
미세버블 생성유닛은, 원형의 회전체로 이루어져 있되 원주의 가장자리에 형성된 날개가 S자형 연결구조를 가지는 임펠러를 구비하고 있어서, 임펠러의 회전에 의해 물과 공기가 믹싱되어 미세버블을 생성하며;
생성되는 미세버블은 직경 30 내지 50㎛ 크기의 미세버블이고;
미세버블공급 산기장치는, 미세버블펌프에서 만들어진 미세버블이 공급되는 관로가 연결되는 공급관로 연결부와, 상기 공급관로 연결부의 양측에서 각각 수평하게 연장된 산기덕트를 포함하며;
각각의 산기덕트의 상면에는 미세버블이 위쪽으로 분출되도록 하는 배출공이 산기덕트의 연장 방향으로 간격을 두고 복수개로 형성되어 있으며, 각각의 산기덕트는 외측 단부와 내측 단부의 덕트 직경비가 0.7가 되도록 공급관로 연결부에 가까운 내측 단부에서 외측 단부로 갈수록 덕트의 관경이 줄어드는 테이퍼진 형상을 가지고 있고, 산기덕트에 형성된 배출공의 크기는 공급관로 연결부에 가까운 내측 단부에서 외측 단부로 갈수록 커지는 구성을 가지는데, 가장 외측 단부에 위치하는 최외측 배출공과 공급관로 연결부에 가장 가까운 최내측 배출공 간의 직경비는 1.3 내지 1.5이며;
집수장치는, 집수된 물의 배출을 위한 관로가 연결되는 집수관로 연결부와, 상기 집수관로 연결부에 하류측 단부가 결합되어 있으며 상류측 단부를 향하여 길게 연장된 형태로 간격을 두고 배치된 복수개의 집수덕트를 포함하며, 각각의 집수덕트의 양 측면에는 각각 처리수를 흡입하는 집수공이 집수덕트의 연장 방향으로 간격을 두고 복수개로 형성되어 있고, 각각의 집수덕트는 하류측 단부에서 상류측 단부로 갈수록 덕트의 관경이 줄어들도록 테이퍼진 형상을 가지고 있으며;
각각의 집수덕트는, 상류측 단부와 하류측 단부의 덕트 직경비가 0.7가 되도록 테이퍼진 형상을 가지고 있고, 집수덕트에 형성된 집수공의 크기는 하류측 단부에서 상류측 단부로 갈수록 커지는데, 가장 상류측 단부에 위치하는 최상류 집수공과 가장 하류측 단부에 위치하는 최하류 집수공 간의 직경비는 1.3 내지 1.5인 것을 특징으로 하는 용존공기부상법을 이용한 수처리 방법. A water treatment method for purifying contaminated water using a water treatment system including a mixing tank, a coagulation tank and a pressurized flotation tank, comprising:
mixing raw water of the contaminated water introduced into the mixing tank and a chemical for flocculation; Agitating the contaminated water mixed with the chemical in a coagulation tank to make sludge; and making treated water by removing the sludge by flotation by the microbubbles by the generation of microbubbles in the pressure flotation tank;
The pressurized flotation tank includes a microbubble pump for generating microbubbles, a microbubble supply diffuser for discharging the microbubbles produced by the microbubble pump into the pressurization flotation tank, and a water collecting device for collecting treated water and discharging it to the outside. and the microbubble pump includes a motor and a microbubble generating unit;
The microbubble generating unit is composed of a circular rotating body and the blades formed at the edge of the circumference are provided with an impeller having an S-shaped connection structure, so that water and air are mixed by the rotation of the impeller to generate microbubbles;
The generated microbubbles are microbubbles with a diameter of 30 to 50 μm;
The micro-bubble supply diffuser device includes a supply pipe connection part to which a pipe to which the fine bubbles produced by the micro-bubble pump are supplied, and diffuser ducts extending horizontally from both sides of the supply pipe connection part;
On the upper surface of each diffuser duct, a plurality of discharge holes for allowing fine bubbles to be ejected upward are formed at intervals in the extending direction of the diffuser duct. It has a tapered shape in which the diameter of the duct decreases from the inner end close to the furnace connection to the outer end, and the size of the discharge hole formed in the diffuser duct increases from the inner end close to the supply pipe connection to the outer end. The diameter ratio between the outermost discharge hole located at the outermost end and the innermost discharge hole closest to the supply pipe connection part is 1.3 to 1.5;
The water collecting device includes a water collecting pipe connecting part to which a pipe for discharging collected water is connected, a downstream end coupled to the collecting pipe connecting part, and a plurality of spaced apart arranged in a form elongated toward the upstream end. It includes a water collecting duct, and a plurality of water collecting holes for sucking treated water are formed on both sides of each water collecting duct at intervals in the extending direction of the water collecting duct, and each water collecting duct is formed from a downstream end to an upstream end. It has a tapered shape so that the diameter of the duct decreases toward the duct;
Each water collecting duct has a tapered shape such that the duct diameter ratio between the upstream end and the downstream end is 0.7, and the size of the water collecting hole formed in the water collecting duct increases from the downstream end to the upstream end, the most upstream A water treatment method using the dissolved air flotation method, characterized in that the diameter ratio between the most upstream water collecting hole located at the side end and the most downstream water collecting hole located at the most downstream end is 1.3 to 1.5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210009595A KR102328236B1 (en) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | Water Treating System and Method based on Dissolved Air Flotation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210009595A KR102328236B1 (en) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | Water Treating System and Method based on Dissolved Air Flotation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102328236B1 true KR102328236B1 (en) | 2021-11-19 |
Family
ID=78717919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210009595A Active KR102328236B1 (en) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | Water Treating System and Method based on Dissolved Air Flotation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102328236B1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102494107B1 (en) * | 2022-02-15 | 2023-02-06 | 주식회사 라미나알앤디 | The bad smell collecting device of the pressurized flotation tank |
| KR20240062525A (en) | 2022-11-02 | 2024-05-09 | 한국건설기술연구원 | Apparatus for removing and recovering of micro-bubble using inclined plate |
| CN119143227A (en) * | 2024-11-19 | 2024-12-17 | 济南弗格森道路养护技术有限公司 | Sewage treatment equipment for flushing road maintenance pavement |
| KR102871348B1 (en) * | 2024-12-09 | 2025-10-15 | 푸른하늘환경주식회사 | Eco-friendly sewage disposal device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10249329A (en) * | 1997-03-10 | 1998-09-22 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Water treatment method and apparatus |
| KR100926482B1 (en) * | 2009-05-26 | 2009-11-12 | 영남대학교 산학협력단 | Riverbed Filtration Method Using Multi-diameter Sump |
| KR101133174B1 (en) | 2009-10-07 | 2012-04-06 | 한국건설기술연구원 | Movable water treatment system and automatic control method using DAF with an independent power supply for small water bodies |
| KR101771777B1 (en) * | 2014-06-25 | 2017-08-25 | 롯데케미칼 주식회사 | Diffuser |
| KR101988904B1 (en) * | 2018-12-03 | 2019-06-13 | 한국건설기술연구원 | Micro bubble pump for water treatment |
| KR101964830B1 (en) * | 2018-08-23 | 2019-08-07 | 이에스피 주식회사 | Water treatment apparatus |
-
2021
- 2021-01-22 KR KR1020210009595A patent/KR102328236B1/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10249329A (en) * | 1997-03-10 | 1998-09-22 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Water treatment method and apparatus |
| KR100926482B1 (en) * | 2009-05-26 | 2009-11-12 | 영남대학교 산학협력단 | Riverbed Filtration Method Using Multi-diameter Sump |
| KR101133174B1 (en) | 2009-10-07 | 2012-04-06 | 한국건설기술연구원 | Movable water treatment system and automatic control method using DAF with an independent power supply for small water bodies |
| KR101771777B1 (en) * | 2014-06-25 | 2017-08-25 | 롯데케미칼 주식회사 | Diffuser |
| KR101964830B1 (en) * | 2018-08-23 | 2019-08-07 | 이에스피 주식회사 | Water treatment apparatus |
| KR101988904B1 (en) * | 2018-12-03 | 2019-06-13 | 한국건설기술연구원 | Micro bubble pump for water treatment |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102494107B1 (en) * | 2022-02-15 | 2023-02-06 | 주식회사 라미나알앤디 | The bad smell collecting device of the pressurized flotation tank |
| KR20240062525A (en) | 2022-11-02 | 2024-05-09 | 한국건설기술연구원 | Apparatus for removing and recovering of micro-bubble using inclined plate |
| CN119143227A (en) * | 2024-11-19 | 2024-12-17 | 济南弗格森道路养护技术有限公司 | Sewage treatment equipment for flushing road maintenance pavement |
| KR102871348B1 (en) * | 2024-12-09 | 2025-10-15 | 푸른하늘환경주식회사 | Eco-friendly sewage disposal device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102328236B1 (en) | Water Treating System and Method based on Dissolved Air Flotation | |
| US20100270223A1 (en) | Methods and apparatus for enhancing venturi suction in eductor mixers | |
| JP5144549B2 (en) | Water treatment apparatus and water treatment method | |
| KR100927673B1 (en) | Dissolved air injection pressurization | |
| KR101047166B1 (en) | Flotation Separator for Concentrated Organic Wastewater Treatment | |
| KR101841958B1 (en) | Slope type rapid air-melt and apparatus generating of micro bubbles for water treatment | |
| KR20110096012A (en) | Ultra-miniature gun generator and advanced water treatment method using the same | |
| KR101130816B1 (en) | Flotation tank for rotary injection of nano size bubble | |
| EP0845290A1 (en) | Aeration and mixing unit | |
| KR101371367B1 (en) | Apparatus for generating micro bubble and water treatment facility having the same | |
| KR102443210B1 (en) | Compact Water Treatment System and Method based on Dissolved Air Flotation with Odor Reduction Facility | |
| KR20190126951A (en) | Solid-liquid seperator typed of dispersed or cavitational air floatation | |
| KR101662430B1 (en) | Conduit type apparatus for treating wastewater | |
| US6719911B2 (en) | Apparatus and method for the treatment of a contaminated fluid | |
| KR101802769B1 (en) | Rotation pump for minute air bubble occurrence | |
| KR101315242B1 (en) | Wastewater treatment system using venturi tube | |
| JP2007090218A (en) | Organic wastewater treatment method and organic wastewater treatment facility | |
| JP2000512545A (en) | Reaction tank for purification of polluted wastewater | |
| CN212198586U (en) | Self-suction injection type induced air floatation machine | |
| CN112028161B (en) | Air floatation equipment and sewage treatment system | |
| KR100301521B1 (en) | A removing device for sludge using foam | |
| JPH11309446A (en) | Composite water purifying device | |
| US11938452B2 (en) | Water and wastewater conditioning apparatus | |
| KR100997446B1 (en) | Fine bubble generator and wastewater treatment facility equipped with the same | |
| JP2009240918A (en) | Apparatus for treating water-polluting organism |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20210122 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PA0302 | Request for accelerated examination |
Patent event date: 20210127 Patent event code: PA03022R01D Comment text: Request for Accelerated Examination Patent event date: 20210122 Patent event code: PA03021R01I Comment text: Patent Application |
|
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20210514 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20210923 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20211115 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20211116 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |