KR100919367B1 - 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치 - Google Patents

고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치

Info

Publication number
KR100919367B1
KR100919367B1 KR1020080034902A KR20080034902A KR100919367B1 KR 100919367 B1 KR100919367 B1 KR 100919367B1 KR 1020080034902 A KR1020080034902 A KR 1020080034902A KR 20080034902 A KR20080034902 A KR 20080034902A KR 100919367 B1 KR100919367 B1 KR 100919367B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tank
water
floating
pressurized
gas dissolving
Prior art date
Application number
KR1020080034902A
Other languages
English (en)
Inventor
이순화
이세한
권진하
Original Assignee
이순화
이세한
권진하
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이순화, 이세한, 권진하 filed Critical 이순화
Priority to KR1020080034902A priority Critical patent/KR100919367B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100919367B1 publication Critical patent/KR100919367B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/24Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • C02F2201/005Valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치에 관한 것으로, 벤트리관을 이용하여 순환수에 공기를 용해시켜 공기용해효율이 향상되며, 미세기포발생장치를 통해 다량의 미세기포가 형성되어 부상분리 효율이 향상되는 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치에 관한 것이다.
본 발명의 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치는, 응집조로부터 원폐수가 유입되는 부상탱크; 상기 부상탱크 일측의 원폐수 유입구 하부에 구비되어 유입되는 원폐수에 미세기포를 발생시키는 미세기포 발생장치; 상기 부상탱크의 하부에 구비되어 현탁입자가 제거된 처리수가 유입되는 처리수 수집부; 상기 부상탱크의 외부 상측에 구비되어 상기 처리수 수집부를 통해 유입된 처리수중 일부를 외부로 배출시키는 농축율 조절밸브; 상기 처리수 수집부를 통해 유입된 처리수중 일부를 가압시키는 순환수펌프; 및 상기 순환수펌프에 의해 가압된 순환수에 공기가 용해되어 형성된 가압수를 수용하며, 형성된 가압수를 상기 미세기포 발생장치로 공급하는 기체용해탱크; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치는 벤트리관을 사용하여 순환수에 공기를 용해시키므로 공기의 용해율이 증가하고, 보다 적은 용량의 순환수펌프를 사용할 수 있어 설비비 및 유지관리비용이 감소하는 효과가 있다.
아울러, 미세기포 발생장치에서 발생되는 미세기포의 크기가 작고 균일하며 층류를 이루어 부상하므로 원폐수 속의 부유물질에 대한 미세기포의 부착효율이 증가하고 그로 인하여 부유물질의 부상효율이 증가하므로 원폐수의 정화효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치{Flotation Device using High Efficiency Tank for dissolving a gases into liquids}
본 발명은 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치에 관한 것으로, 벤트리관을 이용하여 순환수에 공기를 용해시켜 공기용해효율이 향상되며, 미세기포발생장치를 통해 다량의 미세기포가 형성되어 부상분리 효율이 향상되는 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치에 관한 것이다.
하수 및 폐수처리에 있어서 부상법은 수중의 고형물 입자를 수면에 부상시켜 제거하는 방법으로 크게 중력식 부상과 기포식 부상법으로 나눌 수 있다.
중력식 부상은 물보다 밀도가 아주 작은 기름 등의 유분에 한하여 적용가능하며, 부상이라 함은 주로 기포식 부상을 의미하는 경우가 많다. 기포식 부상법은 분리하고자 하는 입자에 기포를 부착시켜 부상속도를 현저하게 높이는 방법으로 물보다 밀도가 높아서 침강하는 입자라도 기포를 부착시키게 되면 부상분리가 가능해진다. 이렇게 제거하고자 하는 현탁입자에 충분한 기포를 부착시키면, 부상분리속도가 증가되어 현탁입자의 제거속도를 증가시킬 수 있고, 현탁입자의 농축율을 크게 하는 것도 가능해진다.
상기와 같은 부상에 의한 고액분리 처리가 많은 장점에 있음에도 불구하고 지금까지 많은 하수 및 폐수처리에 있어서 고액분리는 주로 중력침강에 의한 분리를 주로 이용하여 왔다. 이러한 이유는 부상분리에 있어서 주요 인자로 작용하는 기액비(A/S비), 즉 제거하고자하는 부유물질(SS, suspended solids)에 대한 공기(Air)의 주입율을 결정하는 방법이 어려웠고, 또한 현장에서의 기계적인 조작이 어려운 이유도 있었다. 이러한 결과로 부상법에 의한 처리수 수질이 침강법에 의한 처리수 수질보다 좋지 않는 결과를 나타내었다.
도 1은 종래의 가압식 부상장치를 나타낸 개념도로서, 약품처리조(110)에서 처리가 이루어진 원폐수가 압력조절변(150)의 개폐에 따라 가압용해조(140)로부터 배출된 가압수와 혼합되어 부상분리조(120)로 유입된다. 부상분리조(120)로 유입된 원폐수는 가압수에 용해된 공기에 의해 기포가 발생하여 현탁입자가 수면으로 부상하게 되고 스컴제거장치(122)에 의해 외부로 배출되어 제거가 이루어진다. 현탁입자가 제거된 처리수는 처리수조(130)로 배출이 이루어지고 처리수조(130)에 유입된 처리수 중 일부는 처리수로서 배출되고, 일부는 순환수로서 가압용해조(140)로 유입이 이루어진다. 처리수조(130)에서 배출된 순환수는 공기이젝터(ejector)(144)로부터 공급된 공기와 함께 순환수펌프(142)에 의해 가압되어 가압용해조(140)로 유입된다. 가압용해조(140)에 유입된 가압수는 압력조절변(150)에 의해 원폐수와 혼합되어 부상분리조(120)로 유입되며 미세기포를 발생시켜 현탁입자를 제거하게 된다. 상기와 같은 과정에 의해 지속적으로 원폐수 속의 현탁입자를 제거하여 정화된 처리수를 외부로 배출하게 된다.
상기에서 순환수를 공기이젝터(144)에서 공급된 공기와 함께 순환수펌프(142)를 이용하여 가압시키는 과정은 일반적으로 4~5 kgf/cm2정도의 고압으로 이루어지기 때문에 고압의 펌프가 필요하게 되고, 펌프에 공기가 주입됨으로써 캐비테이션(cavitation)이 발생하여 펌프고장의 주원인이 된다. 아울러 순환수펌프(142)에 주입되는 공기의 양을 조절하기 위한 수단이 없어 가압수에 용해되는 공기량을 조절하기가 어려운 문제점이 있었다.
또한 순환수펌프(142)에 의해 가압된 가압수가 유입되는 가압용해조(140)의 상부는 공기가 그 하부에는 가압수로 채워져 있으며, 공기와 가압수간의 구분을 위해 상부의 공기가 배출되는 잉여공기배출구(160)가 더 구비된다. 상기와 같은 구성으로 잉여공기배출구(160)로 항상 불필요하게 공기가 배출되는 문제점이 있으며, 가압용해조(140)의 수위를 조절하기 위한 밸브(146)의 조정이 잘못되어 가압용해조(140) 내부에 공기가 많이 차면 압력조절변(150)으로 공기가 혼합되어 나가게 되므로 현탁입자의 부상이 원활히 이루어지지 않고, 또 내부에 가압수가 가득 차게 되면 순환수펌프(142)의 부하가 커지고 압력조절변(150)으로 과도한 가압수가 방출되게 된다. 상기와 같은 운전방법으로 인해 종래의 가압부상장치는 기액비(A/S비) 조정이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 순환수펌프에는 순환수만이 유동하여 순환수펌프에 무리가 가지 아니하며, 기체용해탱크에서 효율적인 공기의 공급과 벤트리관을 적용한 미세기포 발생장치를 사용하여 다량의 미세기포를 발생시켜 효율적인 부상분리가 가능한 부상분리장치를 제공함에 있다.
본 발명의 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치는, 응집조로부터 원폐수가 유입되는 부상탱크; 상기 부상탱크 일측의 원폐수 유입구 하부에 구비되어 유입되는 원폐수에 미세기포를 발생시키는 미세기포 발생장치; 상기 부상탱크의 하부에 구비되어 현탁입자가 제거된 처리수가 유입되는 처리수 수집부; 상기 부상탱크의 외부 상측에 구비되어 상기 처리수 수집부를 통해 유입된 처리수중 일부를 외부로 배출시키는 농축율 조절밸브; 상기 처리수 수집부를 통해 유입된 처리수중 일부를 가압시키는 순환수펌프; 및 상기 순환수펌프에 의해 가압된 순환수에 공기가 용해되어 형성된 가압수를 수용하며, 형성된 가압수를 상기 미세기포 발생장치로 공급하는 기체용해탱크; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 미세기포 발생장치는 상기 기체용해탱크로부터 공급된 가압수가 벤트리관을 통과하며 전단력에 의해 미세기포를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
상기 부상탱크는 상부에 상기 미세기포 발생장치에 의해 수면으로 부상된 스컴을 제거하기 위한 스컴제거장치가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 부상탱크는 유입되는 원폐수 속의 현탁입자가 미세기포 발생장치에 의해 발생되는 미세기포에 의해 현탁입자가 제거된 후 타측으로 이동되도록 하는 격벽이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 농축율 조절밸브는 길이방향을 따라 나란하게 다수개의 내부배출구가 형성되는 내부파이프와, 상기 내부파이프의 외면과 나사결합되며 나사결합에 의해 상기 다수개의 내부배출구중 하나와 연통되는 외부배출구가 형성되는 외부캡으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 기체용해탱크는 순환수펌프에 의해 기체용해탱크의 내부로 유입되는 가압수가 유동하는 순환수 통로 상에 컴프레서에 의해 공급된 공기가 용해되도록 하는 벤트리관이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기체용해탱크의 벤트리관은 상기 기체용해탱크 내부의 가압수 수면보다 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기체용해탱크는 수위에 따라 순환수 통로 및 공기 통로를 개폐하는 수위조절센서가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치는 벤트리관을 사용하여 순환수에 공기를 용해시키므로 공기의 용해율이 증가하고, 보다 적은 용량의 순환수펌프를 사용할 수 있어 설비비 및 유지관리비용이 감소하는 효과가 있다.
아울러, 미세기포 발생장치에서 발생되는 미세기포의 크기가 작고 균일하며 층류를 이루어 부상하므로 원폐수 속의 부유물질에 대한 미세기포의 부착효율이 증가하고 그로 인하여 부유물질의 부상효율이 증가하므로 원폐수의 정화효율이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 가압식 부상장치를 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 부상분리장치를 나타낸 개면도.
도 3은 본 발명의 처리수 수집부 및 농축율 조절밸브는 나타낸 개념도.
도 4는 본 발명의 농축율 조절밸브를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 기체용해탱크를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 미세기포 발생장치를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 미세기포 발생장치에 의한 종단속도에 따른 기포사이즈를 나타낸 그래프.
도 8은 본 발명의 기체용해탱크에 의한 작동압력에 따른 기체용해율을 나타낸 그래프.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10: 응집조
20: 부상탱크 22: 원폐수 유입구
24: 격벽 26: 스컴제거장치
30: 처리수 수집부
40: 농축율 조절밸브 42: 내부파이프
44: 외부캡 42a, 44a: 내, 외부배출구
50: 순환수펌프 54: 벤트리관
60: 기체용해탱크 62: 컴프레서
66: 수위조절센서
70: 미세기포 발생장치 72: 벤트리관
이하 상기와 같은 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 부상분리장치를 나타낸 개면도이고, 도 3은 본 발명의 처리수 수집부 및 농축율 조절밸브는 나타낸 개념도이며, 도 4는 본 발명의 농축율 조절밸브를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 기체용해탱크를 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명의 미세기포 발생장치를 나타낸 단면도이며, 도 7은 본 발명의 미세기포 발생장치에 의한 종단속도에 따른 기포사이즈를 나타낸 그래프이고, 도 8은 본 발명의 기체용해탱크에 의한 작동압력에 따른 기체용해율을 나타낸 그래프이다.
본 발명의 부상분리장치는 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 응집조(10)로부터 원폐수가 유입되는 부상탱크(20); 상기 부상탱크(20) 일측의 원폐수 유입구(22) 하부에 구비되어 유입되는 원폐수에 미세기포를 발생시키는 미세기포 발생장치(70); 상기 부상탱크(20)의 하부에 구비되어 현탁입자가 제거된 처리수가 유입되는 처리수 수집부(30); 상기 부상탱크(20)의 외부 상측에 구비되어 상기 처리수 수집부(30)를 통해 유입된 처리수중 일부를 외부로 배출시키는 농축율 조절밸브(40); 상기 처리수 수집부(30)를 통해 유입된 처리수중 일부를 가압시키는 순환수펌프(50); 및 상기 순환수펌프(50)에 의해 가압된 순환수에 공기가 용해되어 형성된 가압수를 수용하며, 형성된 가압수를 상기 미세기포 발생장치(70)로 공급하는 기체용해탱크(60); 를 포함하여 이루어진다.
상기 부상탱크(20)는 일측에 응집조(10)에 모인 원폐수가 유입되는 원폐수 유입구(22)가 형성되며, 상기 원폐수 유입구(22)의 하부에 기체용해탱크(60)에서 유입된 가압수에 의해 미세기포를 발생시키는 미세기포 발생장치(70)가 구비된다. 상기 원폐수 유입구(22)를 통해 유입되는 원폐수 속의 현탁입자가, 미세기포 발생장치(70)에서 발생하는 미세기포에 의해 수면으로 부상이 원활히 이루어진 후 부상탱크(20)의 타측으로 이동되도록, 상기 미세기포 발생장치(70) 외측으로 일정높이의 격벽(24)이 형성된다. 상기 부상탱크(20)의 상부에는 미세기포 발생장치(70)에 의해 원폐수 속의 현탁입자가 부상하여 형성된 스컴층을 제거하기 위한 스컴제거장치(26)가 구비되어 스컴스키머(26a)의 회전에 의해 스컴층을 일방향으로 이동시켜 스컴배출구(26b)를 통해 배출시킨다.
상기 부상탱크(20)의 하부에는 도 3과 같이, 원폐수 속의 현탁입자가 제거된 처리수를 외부를 배출시키는 처리수 수집부(30)가 형성된다. 상기 처리수 수집부(30)에 의해 유입된 처리수중 일부는 농축률 조절밸브(40)를 통해 외부로 배출되고, 일부는 순환수펌프(50)에 의해 순환되어 가압수로 형성된다. 상기 농축율 조절밸브(40)는 도 4와 같이, 길이방향을 따라 나란하게 다수개의 내부배출구(42a)가 형성되는 내부파이프(42)와, 상기 내부파이프(42)의 외면과 나사결합되며 나사결합에 의해 상기 다수개의 내부배출구(4a)중 하나와 연통되는 외부배출구(44a)가 형성되는 외부캡(44)으로 이루어진다. 상기 외부캡(44)을 회전시켜 외부배출구(44a)와 내부배출구(42a)를 서로 연통시키면 처리수가 처리수 수집조(46)를 통해 외부로 배출된다. 상기 내부파이프(42)의 길이방향을 따라 서로 다른 높이에 형성되는 내부배출구(42a)로 인해 상기 외부캡(44)을 회전시켜 내, 외부배출구(42a, 44a)를 연통시키면, 연통되는 내부배출구(42a)의 높이에 따라 상기 부상탱크(20)에 수용되는 처리수의 수위를 조절할 수 있게 되고, 처리수의 수위조절에 따라 부상탱크(20)의 상부에 형성되는 스컴층의 두께도 달리 할 수 있는 효과가 있다.
상기 처리수 수집부(30)를 통해 유입된 처리수중 일부는 순환수펌프(50)에 의해 가압되어 상기 기체용해탱크(60)로 유입된다. 상기 기체용해탱크(60)로 유입되는 순환수는 도 5와 같이 순환수 통로(52) 상에 형성된 벤트리관(54)을 통과한다. 상기 벤트리관(54)을 통과하는 순환수는 유속이 빨라지고 압력이 낮아지게 되므로 기체용해탱크(60) 상부의 컴프레서(62)에 의해 공급된 공기가 압력차에 의해 상기 벤트리관(54)으로 빨려 들어가 순환수에 용해되게 된다. 상기와 같이 벤트리관(54)을 이용하여 공기가 용해된 가압수가 형성되므로 종래의 부상분리시스템보다 낮은 2~3 kgf/cm2의 작동압력을 갖는 순환수펌프를 사용할 수 있어 설비비 및 유리관리비가 감소되는 효과가 있다. 상기에서 벤트리관(54)은 가압수 수면보다 상부에 구비되어야 벤트리관(54)을 통해 공기의 유입이 가능해지며, 순환수에 용해되는 공기량에 따라 컴프레서(62)에 의해 공기의 공급이 이루어지므로 공기의 낭비가 발생하지 않는 효과가 있다. 아울러 상기 기체용해탱크(60) 내부에 수위조절센서(66)가 더 구비되어 유입되는 순환수에 공기가 용해되어 수위가 상승하는 경우, 수위조절센서(66)가 컴프레서(62)에 의해 공급되는 공기 통로(64)를 개방시켜 기체용해탱크(60) 내부의 수위를 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
상기 미세기포 발생장치(70)는 도 6과 같이 벤트리관(72)으로 형성되어 상기 기체용해탱크로(60)부터 공급된 가압수가 벤트리관(72)을 통과하며 전단력에 의해 미세기포를 발생시키게 된다. 상기 기체용해탱크(60)에서 공급된 가압수는 미세기포 발생장치(70)를 통과하며 벤트리관(72)으로 인해 순간적으로 통로(72b)가 좁아져 유속이 빨라지고, 다시 개구부(72a)에서 유속이 느려지면서 빠르게 진행하는 가압수(74)의 전단에 부압류(76)가 형성되고 이러한 결과로 전단력이 발생하여 미세기포가 형성된다. 상기와 같이 벤트리관(72)을 이용한 미세기포 발생장치(70)를 적용하는 경우, 벤트리관(72)의 최소 직경을 크게 하여도 충분한 미세기포가 발생하므로, 이물질에 의한 막힘 현상을 감소시키는 효과가 있다. 아울러 벤트리관(72)을 사용하여 전단력에 의해 발생된 미세기포는 거의 층류형태로 부상하므로 원폐수와 혼합 시 혼합 및 부상에 유리한 효과가 있다. 또한 기체용해탱크(60)에서 공급되는 가압수에 충분한 기체가 용해되어 있으면, 대기압하에서 원폐수와의 충돌 등 약간의 물리적 충격에 의해서도 가압수에 용해된 기체가 탈기되면서 미세기포로 형성되어 보다 부상분리에 더욱 효과적이다.
상기와 같은 구성의 부상분리장치의 작동에 대해 설명한다. 상기 부상탱크(20) 하부의 처리수 수집부(30)로 유입된 처리수중 일부는 농축률 조절밸브(40)의 조절에 의해 처리수 수집조(46)를 통해 외부로 배출되며 일부는 순환수펌프(50)에 의해 가압되어 기체용해탱크(60)로 유입된다. 상기 기체용해탱크(60)로 유입되는 순환수는 벤트리관(54)을 지나며 유속이 빨라지고 압력이 낮아져 기체용해탱크(60) 상부의 공기가 빨려 들어가 용해되어 가압수가 형성된다. 상기 기체용해탱크(60) 내부에 형성된 가압수가 응집조(10)로부터 상기 부상탱크(20)로 유입되는 원폐수 유입구(22)의 하부에 구비된 미세기포 발생장치(70)를 통과하여 발생된 미세기포가 원폐수 속의 현탁입자에 부착되어 수면으로 부상시켜 스컴층을 형성시키게 된다. 상기 스컴층은 상기 부상탱크(20) 상부에 구비되는 스컴제거장치(26)의 스컴스키머(26a)에 의해 일방향으로 이동하여 스컴배출구(26b)로 배출된다. 상기와 같은 과정에 의해 현탁입자가 제거된 처리수는, 처리수 수집부(30)를 통해 외부로 배출되거나 순환수로서 상기와 같은 사이클을 지속적으로 순환하여 원폐수를 정화시키는 역할을 하게 된다.
상기와 같은 미세기포 발생장치(70)를 통해 발생되어 부상하는 미세기포를 CCD카메라로 촬영하여 분석한 결과와 입자의 운동방정식을 이용하여 계산한 결과를 도 7에 나타내었다. 입자의 운동 방정식은 기포의 경우, 관성력=부력-중력-저항력(마찰력)으로 나타나며 식 1과 같이 정의 된다.
----------- 식 1
실험결과 발생된 미세기포의 입자는 수 μm에서 수십 μm로 측정되었으며, 주로 5~30μm의 범위가 많이 관측되었으며, 기포사이즈가 아주 작고 균일한 조성을 나타내어 부상에 아주 유리함을 알 수 있다.
상기와 같은 기체용해탱크(60) 내부의 공기용해율은, 가압부상의 경우 가압형태에 따라 전량가압과 부분가압으로 구분할 수 있으며, 이 때 공기량은 식 2를 이용하여 공기/입자의 비(A/S비)를 결정하게 된다.
--- 식 2
A/S비는 가압부상의 효율을 결정한 중요한 인자일 뿐만 아니라 운전 및 유지관리면에서 중요한 인자로서, 도 8은 일반적으로 이용되는 가압부상의 용해효율(f)과 본 발명의 공기용해효율을 비교한 결과이다. 종래의 가압부상장치는 일반적으로 공기의 용해효율을 50% 정도로 설계를 하고, 운전압력 또한 5 kgf/cm2로 운전하고 있다. 이러한 이유는 실제 공급되는 공기의 용해효율이 낮은데 원인이 있고, 잉여공기배출구를 통해 배출되는 공기 등을 고려하여 약 50% 정도로 설계에 반영하고 있기 때문이다. 본 발명의 부상분리장치의 경우 용해효율이 90% 이상이며, 운전압력을 1∼5 kgf/cm2로 변화시켜도 용해효율에는 큰 변화가 없고, 종래의 가압부상장치와 동일량의 공기를 공급하기 위해서는 종래의 부상장치에서 사용하는 압력보다 1/2 수준으로 운전을 하여도 충분한 공기의 공급이 가능함을 알 수 있다. 다시 말하면 순환수펌프(50)의 가압압력을 1/2의 수준으로 운전을 하여도 A/S비를 충분히 만족 가능하므로 보다 적은 용량의 순환수펌프를 사용할 수 있어 설비비가 감소하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 응집조(10)로부터 원폐수가 유입되는 부상탱크(20); 상기 부상탱크(20) 일측의 원폐수 유입구(22) 하부에 구비되어 유입되는 원폐수에 미세기포를 발생시키는 미세기포 발생장치(70); 상기 부상탱크(20)의 하부에 구비되어 현탁입자가 제거된 처리수가 유입되는 처리수 수집부(30); 상기 부상탱크(20)의 외부 상측에 구비되어 상기 처리수 수집부(30)를 통해 유입된 처리수중 일부를 외부로 배출시키는 농축율 조절밸브(40); 상기 처리수 수집부(30)를 통해 유입된 처리수중 일부를 가압시키는 순환수펌프(50); 및 상기 순환수펌프(50)에 의해 가압된 순환수에 공기가 용해되어 형성된 가압수를 수용하며, 형성된 가압수를 상기 미세기포 발생장치(70)로 공급하는 기체용해탱크(60); 로 이루어지며,
    상기 농축율 조절밸브(40)는 내부파이프(42)의 외면과 외부캡(44)의 내면이 나사 결합되고, 상기 내부파이프(42)의 길이방향을 따라 나란하게 다수개의 내부배출구(42a)가 상기 내부파이프(42)에 형성되고, 상기 외부캡(44)에 형성되는 외부배출구(44a)가 상기 내부파이프(42)에 형성된 다수개의 내부배출구(42a)중 하나와 연통되며,
    상기 기체용해탱크(60)는 순환수펌프(50)에 의해 기체용해탱크(60)의 내부로 유입되는 가압수가 유동하는 순환수 통로(52) 상에 컴프레서(62)에 의해 공급된 공기가 용해되도록 하는 벤트리관(54)이 상기 기체용해탱크(60) 내부의 가압수 수면보다 높은 위치에 형성되고, 수위에 따라 순환수 통로(52) 및 공기 통로(64)를 개폐하는 수위조절센서(66)가 구비되는 것을 포함하여 이루어지는 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세기포 발생장치(70)는 상기 기체용해탱크(60)로부터 공급된 가압수가 벤트리관(72)을 통과하며 전단력에 의해 미세기포를 발생시키는 것을 특징으로 하는 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 부상탱크(20)는 상부에 상기 미세기포 발생장치(70)에 의해 수면으로 부상된 스컴을 제거하기 위한 스컴제거장치(26)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 부상탱크(20)는 유입되는 원폐수 속의 현탁입자가 미세기포 발생장치(70)에 의해 발생되는 미세기포에 의해 현탁입자가 제거된 후 타측으로 이동되도록 하는 격벽(24)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020080034902A 2008-04-15 2008-04-15 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치 KR100919367B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080034902A KR100919367B1 (ko) 2008-04-15 2008-04-15 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080034902A KR100919367B1 (ko) 2008-04-15 2008-04-15 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100919367B1 true KR100919367B1 (ko) 2009-09-29

Family

ID=41356181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080034902A KR100919367B1 (ko) 2008-04-15 2008-04-15 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100919367B1 (ko)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100989779B1 (ko) 2009-11-27 2010-10-26 주식회사 엔텍 고농도 포화수 제조기를 구비한 마이크로버블 부상장치
KR101020238B1 (ko) * 2010-03-12 2011-03-08 코오롱워터텍 주식회사 나노 입자 공기 부상을 이용한 하ㆍ폐수 처리 장치 및 방법
KR101119640B1 (ko) * 2011-03-30 2012-03-16 (주)에스엠워터테크 마이크로 버블 여과장치
CN104649354A (zh) * 2013-11-25 2015-05-27 江苏汇通环保设备有限公司 一种高效浅层气浮***
WO2015103662A1 (en) * 2014-01-09 2015-07-16 Aerofloat (Holdings) Pty Ltd System and method for treating water or wastewater
CN106362449A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 宜兴市凌泰环保设备有限公司 一种澄清器***
KR101745347B1 (ko) * 2016-08-19 2017-06-09 (주)상록엔바이로 오폐수 처리장치 및 처리방법
CN109748382A (zh) * 2019-03-07 2019-05-14 江阴天汇环保设备有限公司 大型曝气池专用经济型曝气设备
CN110240325A (zh) * 2019-06-28 2019-09-17 西安建筑科技大学 可改变进水方向的气浮装置
KR102530352B1 (ko) 2022-01-10 2023-05-09 한석진 부상분리에 의한 수처리장치
CN116605943A (zh) * 2023-06-20 2023-08-18 山东科恒环境科技有限公司 一种污染防治用气浮机
CN117342757A (zh) * 2023-12-06 2024-01-05 邢台职业技术学院 一种污水处理装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000030539A (ko) * 2000-03-06 2000-06-05 조상휘 오존 용해 및 산화 정수장치
KR20010010801A (ko) * 1999-07-23 2001-02-15 임정규 용존공기부상법을 이용한 조류 제거방법
KR20030079414A (ko) * 2002-04-04 2003-10-10 (주)대성그린테크 가압부상분리와 응집침전분리를 연계한 고농도 유기성오폐수 처리 시스템 및 그 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010010801A (ko) * 1999-07-23 2001-02-15 임정규 용존공기부상법을 이용한 조류 제거방법
KR20000030539A (ko) * 2000-03-06 2000-06-05 조상휘 오존 용해 및 산화 정수장치
KR20030079414A (ko) * 2002-04-04 2003-10-10 (주)대성그린테크 가압부상분리와 응집침전분리를 연계한 고농도 유기성오폐수 처리 시스템 및 그 방법

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100989779B1 (ko) 2009-11-27 2010-10-26 주식회사 엔텍 고농도 포화수 제조기를 구비한 마이크로버블 부상장치
KR101020238B1 (ko) * 2010-03-12 2011-03-08 코오롱워터텍 주식회사 나노 입자 공기 부상을 이용한 하ㆍ폐수 처리 장치 및 방법
KR101119640B1 (ko) * 2011-03-30 2012-03-16 (주)에스엠워터테크 마이크로 버블 여과장치
CN104649354A (zh) * 2013-11-25 2015-05-27 江苏汇通环保设备有限公司 一种高效浅层气浮***
US9708197B2 (en) 2014-01-09 2017-07-18 Aerofloat (Holdings) Pty Ltd System and method for treating water or wastewater
CN105899464A (zh) * 2014-01-09 2016-08-24 艾罗弗洛特控股有限公司 用于处理水或废水的***和方法
WO2015103662A1 (en) * 2014-01-09 2015-07-16 Aerofloat (Holdings) Pty Ltd System and method for treating water or wastewater
CN105899464B (zh) * 2014-01-09 2020-12-08 艾罗弗洛特控股有限公司 用于处理水的***和方法
KR101745347B1 (ko) * 2016-08-19 2017-06-09 (주)상록엔바이로 오폐수 처리장치 및 처리방법
CN106362449A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 宜兴市凌泰环保设备有限公司 一种澄清器***
CN109748382A (zh) * 2019-03-07 2019-05-14 江阴天汇环保设备有限公司 大型曝气池专用经济型曝气设备
CN110240325A (zh) * 2019-06-28 2019-09-17 西安建筑科技大学 可改变进水方向的气浮装置
KR102530352B1 (ko) 2022-01-10 2023-05-09 한석진 부상분리에 의한 수처리장치
CN116605943A (zh) * 2023-06-20 2023-08-18 山东科恒环境科技有限公司 一种污染防治用气浮机
CN116605943B (zh) * 2023-06-20 2024-05-28 山东科恒环境科技有限公司 一种污染防治用气浮机
CN117342757A (zh) * 2023-12-06 2024-01-05 邢台职业技术学院 一种污水处理装置及方法
CN117342757B (zh) * 2023-12-06 2024-02-13 邢台职业技术学院 一种污水处理装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100919367B1 (ko) 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치
KR101852179B1 (ko) 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치
KR101281514B1 (ko) 마이크로버블 유닛과 경사판 구조를 갖는 가압 부상식 오염수 처리방법
KR101679739B1 (ko) 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치
KR100989779B1 (ko) 고농도 포화수 제조기를 구비한 마이크로버블 부상장치
JPS6139879B2 (ko)
KR101820864B1 (ko) 섬유볼을 내장한 용존 공기 부상형 전처리 장치 및 이를 이용한 용존 공기 부상형 수처리 방법
KR101336169B1 (ko) 침전과 부상을 연계한 고도정수처리장치
JP2011000583A (ja) 廃液処理方法及び装置
KR101602289B1 (ko) 역 와류형 미세기포 발생장치를 이용한 가압부상설비
KR100298064B1 (ko) 용존공기부상식 수처리장치
KR101773379B1 (ko) 사이클론을 포함하는 수평형 유도가스 부상분리를 이용한 유수처리 장치 및 그 방법
CN209065558U (zh) 一种带微气泡旋流气浮的沉降罐
KR101211654B1 (ko) 고액 부상분리장치
KR101870404B1 (ko) 미세조류 수거 분리장치
KR101715564B1 (ko) 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치
EP1606043B1 (en) System and method of gas energy management for particle flotation and separation
JP2009165915A (ja) 油分含有廃水の処理方法および処理装置
KR101807776B1 (ko) 마이크로버블을 이용한 가압부상분리장치
RU87159U1 (ru) Устройство для очистки сточных вод напорной флотацией
KR200396223Y1 (ko) 가압부상조
KR101270236B1 (ko) 기포를 이용한 유분 분리장치
CN206607098U (zh) 一种清洗hdpe回收料污水处理***
JP3166826U (ja) 排水処理装置
KR101162909B1 (ko) 조류 제거용 부상조

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130621

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140703

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150601

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171011

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180703

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190708

Year of fee payment: 11