KR101978823B1 - 전기 응집 및 여과 시스템 - Google Patents

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KR101978823B1
KR101978823B1 KR1020190025950A KR20190025950A KR101978823B1 KR 101978823 B1 KR101978823 B1 KR 101978823B1 KR 1020190025950 A KR1020190025950 A KR 1020190025950A KR 20190025950 A KR20190025950 A KR 20190025950A KR 101978823 B1 KR101978823 B1 KR 101978823B1
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권영순
이광준
하상재
김경환
이종욱
최건열
박보희
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새한환경기술(주)
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Abstract

본 발명은 세차 폐수의 부유물질, 중금속등과 같은 미세입자를 제거하기 위한 전기 응집 및 여과 시스템에 관한 것으로, 세차폐수가 유입되어 유분과 수분이 분리되는 유수분리조(100) 및 유분이 제거된 세차폐수가 유입 저장되는 원수조(200)를 포함하되, 원수조(200)의 응집이송펌프(210)에 의해 공급되는 세차폐수에 포함된 미세 오염물질을 전기응집 처리후 응집처리수를 원수조(200)로 보내는 전기응집장치(300); 원수조(200)의 응집처리수이송펌프(220)에 의해 공급되는 응집처리수를 내부의 부유성 여재(410)를 이용하여 상향류식으로 여과하는 여과장치(400); 및 여과장치(400)의 응집처리수유입부(420) 및 여과처리수배출부(430)의 압력차이가 소정 값 이상이면 여과장치(400)를 역세척하는 역세장치(500);를 더 포함하며, 전기응집장치(300)는 세차폐수유입부(310), 세차폐수를 전기응집하는 전기응집부(320), 세차폐수유입부(310)에 연결되어 세차폐수를 전기응집부(320)에 분배하는 분배부(330) 및 전기응집부(320)에서 응집 처리된 응집처리수가 배출되는 응집처리수유출부(340)를 포함하며, 전기응집부(320)는 소정 간격으로 열을 지어 복수 개가 구비되는 전극판(321), 전극판(321)에 전류를 공급하는 전원부, 공급되는 전원의 전압 또는 전류를 조절하는 제어부를 포함하고, 제어부는 유입되는 세차폐수의 전기전도도를 측정하는 전기전도도 센서의 측정값에 따라 전극판(321)에 인가되는 전류값을 조정하며, 분배부(330)는 전극판(321)의 하측에 나선 형상으로 수렴하는 구조로 구비되되 분배부(330)의 길이 방향으로 소정 간격으로 형성되는 분출홀(331)들을 통해 세차폐수의 분출이 진행되면서 유동하는 과정에 따른 세차폐수의 압력 저하를 보상하기 위하여 분출홀(331)의 크기 및 분배부(330)의 직경이 다르게 조정되도록 함으로써, 분출홀(331)을 통해 각 전극판(321) 사이로 세차폐수가 균등한 양과 압력으로 분배되도록 하며, 역세장치(500)는 압축탱크(510)의 고압공기를 상기 여과장치(400)의 내부로 공급하는 공기공급부(520)와, 역세수저장조(530)의 역세수를 여과장치(400)로 공급하는 역세수이송펌프(540)를 포함하되, 공기공급부(520)는 고압공기가 유입되는 공기유입구(521), 유입된 고압공기가 순환하여 흐르도록 여과장치(400)의 상부 측면을 따라 구비되는 공기파이프(522), 공기파이프(522)의 길이 방향으로 소정 간격으로 형성되되 여과장치(400)로 연장되어 고압공기를 여과장치(400) 내부의 스트레이너(440) 주위로 분사하는 공기분사노즐(524), 및 공기파이프(522)와 공기분사노즐(524) 사이에 구비되어 고압공기의 역류를 방지하는 체크밸브(523)를 포함함에 특징이 있다.

Description

전기 응집 및 여과 시스템{Electric flocculation and filtration system}
본 발명은 세차 폐수의 부유물질, 중금속등과 같은 미세입자를 제거하기 위한 전기 응집 및 여과 시스템에 관한 것이다.
최근 산업의 발달에 따라 물류가 증가하고 차량의 이용이 증가함에 따라 차량의 운행중에 대기오염도 문제가 되고 있지만, 차량의 세차시에 발생하는 폐수가 하수로 방류되어 수질을 악화시킴으로서 발생되는 수질오염도 점차 환경문제로 대두되고 있다.
수질 오염과 관련된 폐수 처리에 대한 사업장은 1년 간 가장 많이 배출한 날을 기준으로 1일 폐수 배출량에 따라 1종 사업장 ~ 5종 사업장으로 분류된다. 이에 따라, 세차장에서 발생되는 폐수 배출량은 하루에 50m3을 초과하지 않는 경우가 대부분이므로 세차장 폐수처리 분야는 소규모 처리시설인 5종 사업장에 속한다.
그러나 폐수 발생 및 방류량 현황은 1종 사업장에 이어 5종 사업장이 두번째로 많은 폐수를 발생시킨다. 이는 소형 폐수처리장치를 이용하는 소규모 세차장에서 대부분 침전 처리를 간단히 하거나 발생되는 폐수를 하수관을 통해 무단 방류하는 실정 때문이다.
이러한 차량의 세차시 발생하는 세차폐수는 각종 산업시설에서 발생하는 산업폐수보다는 오염물질이 적게 포함되어 있어도, 그 포함된 각종 오염물질에 의해 수질을 악화시키게 되는 바, 세차시에 사용하는 왁스에 의해 COD(Chemical Oxygen Demand, 화학적 산소요구량)를 증가시키게 되고, 세차시에 발생되는 토사나 오물에 의해서 SS(Suspended Solids, 부유고형물)를 증가시킨다.
세차장에서 배출되는 폐수를 관계법령의 규정에 의해 오염도를 일정수치 이하로 낮추어 배출시키도록 되어 있고, 이를 위하여 대부분의 세차장에서는 화학약품을 이용한 화학적인 정수 처리를 하고 있다. 이러한 세차폐수를 처리할 때 사용되는 화학약품에 의해 pH가 증감되어 산성 또는 알칼리성으로 변화시키고, 세차시에 차에 부착된 유분이나 왁스 등에 의해 노르말-헥산(n-HEXANE) 추출물질 및 세차시 사용되는 세제에 음이온계면활성제가 발생되고 있다.
한편, 종래기술인 등록특허공보 제10-0360535호에는 유입된 폐수 중의 유분 및 미세입자를 중력에 의해 분리하도록 된 침사및유수분리조(100)와, 상기 침사조및유수분리조(100)로부터 유입된 폐수를 일정수위로 유지관리하면서 일시적으로 저장하는 집수조(200), 상기 집수조(200)로부터 펌핑된 폐수가 화학약품공급조(500)에 저장되었다가 화학약품공급펌프(510)으로부터 공급되는 화학약품과 화학반응하여 입자를 형성하게 된 라인믹서(300), 이 입자를 포함한 폐수를 공급받아 오염물질을 함유한 입자와 처리수로 여과분리하게 된 여과기(400), 상기 여과기(400) 내부에 내장되어있어 오염물질을 여과시키는 여재(410), 상기 여재(410) 사이에 여과된 입자를 분리하기 위한 공기를 공급하는 블로워(600), 상기 블로워(600)에 의해 여재에서 하부로 분리된 입자-슬러지-를 탈수포를 이용하여 탈수시킨 후 분리하게 된 탈수 장치(700), 상기 여과기(400)로부터 분리된 처리수를 유입받아 세차에 재이용수로 이용할 수 있게 된 재이용수조(800)를 포함하는 구성이 개시되어 있다.
이러한 폐수 처리 시스템에서는 유량 및 유입 시간을 기반으로 약품을 주입하고 있으나 폐수 내의 이물질과 약품을 응집시킬 때 약품의 반응시간 및 시설의 유지관리에 어려움이 있다.
특허 문헌1. 대한민국 등록특허공보 제10-0360535호
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 세차폐수에 포함된 미세 오염물질을 전기응집하여 플록을 형성하여 오염물질을 제거하는 전기응집장치를 채택하되, 전기응집장치 내부의 전극판들 사이에 세차폐수를 균등한 양과 압력으로 분배하도록 하는 목적이 있다.
또한, 본 발명은 역세척시 고형물의 세척과 여재의 비중이 낮아 역세시에 여재가 이물질과 함께 빠지는 현상을 보완하기 위해, 압축탱크의 고압공기를 이용하여 초기의 역세시 에어 세정 후, 자연구배의 방식으로 역세수를 드레인 할 수 있는 프로세스를 구성하여, 역세효율 및 여재의 이탈 손실을 줄일 수 있도록 하는 목적이 있다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 전기 응집 및 여과 시스템은, 세차폐수가 유입되어 유분과 수분이 분리되는 유수분리조; 및 유분이 제거된 세차폐수가 유입 저장되는 원수조;를 포함하되, 상기 원수조의 응집이송펌프에 의해 공급되는 세차폐수에 포함된 미세 오염물질을 전기응집 처리후 응집처리수를 상기 원수조로 보내는 전기응집장치; 상기 원수조의 응집처리수이송펌프에 의해 공급되는 응집처리수를 내부의 부유성 여재를 이용하여 상향류식으로 여과하는 여과장치; 및 상기 여과장치의 응집처리수유입부와 여과처리수배출부의 압력차이가 소정 값 이상이면 상기 여과장치를 역세척하는 역세장치; 를 더 포함하며,
상기 전기응집장치는, 세차폐수유입부, 세차폐수를 전기응집하는 전기응집부, 상기 세차폐수유입부에 연결되어 세차폐수를 상기 전기응집부에 분배하는 분배부 및 상기 전기응집부에서 응집 처리된 응집처리수가 배출되는 응집처리수유출부를 포함하며,상기 전기응집부는 소정 간격으로 열을 지어 복수 개가 구비되는 전극판, 상기 전극판에 전류를 공급하는 전원부, 공급되는 전원의 전압 또는 전류를 조절하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 유입되는 세차폐수의 전기전도도를 측정하는 전기전도도 센서의 측정값에 따라 상기 전극판에 인가되는 전류값을 조정하며, 상기 분배부는 상기 전극판의 하측에 나선 형상으로 수렴하는 구조로 구비되되, 상기 분배부의 길이 방향으로 소정 간격으로 형성되는 분출홀들을 통해 세차폐수의 분출이 진행되면서 유동하는 과정에 따른 세차폐수의 압력 저하를 보상하기 위하여 상기 분출홀의 크기 및 상기 분배부의 직경이 다르게 조정되도록 함으로써, 상기 분출홀을 통해 상기 각 전극판 사이로 세차폐수가 균등한 양과 압력으로 분배되도록 하며,
상기 역세장치는, 압축탱크의 고압공기를 상기 여과장치의 내부로 공급하는 공기공급부와, 역세수저장조의 역세수를 상기 여과장치로 공급하는 역세수이송펌프를 포함하되, 상기 공기공급부는 고압공기가 유입되는 공기유입구, 유입된 고압공기가 순환하여 흐르도록 상기 여과장치의 상부 측면을 따라 구비되는 공기파이프, 상기 공기파이프의 길이 방향으로 소정 간격으로 형성되되 상기 여과장치로 연장되어 고압공기를 상기 여과장치 내부의 스트레이너(strainer) 주위로 분사하는 공기분사노즐, 및 상기 공기파이프와 상기 공기분사노즐 사이에 구비되어 고압공기의 역류를 방지하는 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유수분리조에는 세차폐수가 아닌 우수 또는 자연 강우가 상기 유수분리조로 유입되는 것을 방지하기 위해, 세차폐수의 소정 성분 또는 우수의 소정 성분을 감지하는 센서 및 상기 센서와 연동하여 우수의 유입을 차단하는 우수차단밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원수조의 서로 다른 수위를 감지하는 4개의 수위센서를 구비하되, 상기 원수조의 하측으로부터 제1수위센서는 상기 응집처리수이송펌프의 작동을 OFF 하고, 상기 제1수위센서의 상측에 구비되는 제2수위센서는 상기 응집이송펌프의 작동을 OFF 하고, 상기 제2수위센서의 상측에 구비되는 제3수위센서는 상기 응집이송펌프의 작동을 ON 하고, 상기 제3수위센서의 상측에 구비되는 제4수위센서는 상기 응집처리수이송펌프의 작동을 ON 하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분배부는 수평으로 나선 형상으로 구비되는 나선부, 상기 나선부가 수렴하는 수렴부, 상기 수렴부로부터 수직 방향으로 소정 길이만큼 연장되는 제1연장부, 상기 제1연장부의 상측 단부에서 수평 방향으로 연장되는 제2연장부, 및 상기 제2연장부의 단부에는 슬러지배출밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 전기 응집 및 여과 시스템에 대한 역세척 방법은, 응집처리수이송펌프의 작동을 중지하는 단계; 여과장치의 응집처리수유입부 및 여과처리수배출부를 폐쇄하는 단계; 공기분사노즐을 개방하여 스트레이너로 소정 시간 고압공기를 분사하는 단계; 상기 여과장치의 역세수유입부 및 역세수배출부를 개방하는 단계; 역세수이송펌프를 작동하여 역세수를 상기 여과장치의 상측으로 유입하고 상기 공기분사노즐을 통해 상기 스트레이너로 공기를 분사하는 단계; 상기 역세수이송펌프의 작동을 중지하고 상기 공기분사노즐을 폐쇄하는 단계; 및 상기 여과장치의 하측으로 역세수를 배출하는 단계;가 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 전기 응집 및 여과 시스템은, 세차폐수에 포함된 미세 오염물질을 전기응집하여 플록을 형성하여 오염물질을 제거하는 전기응집장치를 채택하고, 전기응집장치의 전극판에 세차폐수를 균등한 양과 압력으로 분배하여 전기응집효율을 높이는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 역세척시 고형물의 세척과 여재의 비중이 낮아 역세시에 여재가 이물질과 함께 빠지는 현상을 보완하기 위해, 압축탱크의 고압 공기를 이용하여 초기의 역세시 에어 세정 후, 자연구배의 방식으로 역세수를 드레인 할 수 있는 프로세스를 구성하여, 역세효율 및 여재의 이탈 손실을 줄일 수 있는 다른 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 응집 및 여과 시스템의 세차폐수 처리계통을 나타내는 그림이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 응집 및 여과 시스템의 전기응집장치의 일 실시예를 나타내는 그림이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 응집 및 여과 시스템의 역세장치의 일부 구성을 나타내는 그림이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 응집 및 여과 시스템의 역세척 방법의 일 실시예를 나타내는 그림이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 응집 및 여과 시스템의 세차폐수 처리계통을 나타내는 그림이고, 도 2의 (a), (b)는 본 발명에 따른 전기 응집 및 여과 시스템의 전기응집장치의 일 실시예를 나타내는 그림이며, 도 3 의 (a), (b)는 본 발명에 따른 전기 응집 및 여과 시스템의 역세장치의 일부 구성을 나타내는 그림이다.
도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전기 응집 및 여과 시스템은, 차량의 세차에 사용된 폐수가 유입되어 유분과 수분이 분리되는 유수분리조(100)와, 유수분리조(100)를 거치면서 유분이 제거된 세차폐수가 유입되는 원수조(200)와, 원수조(200)에 구비된 응집이송펌프(210)에 의해 공급되는 세차폐수에 포함된 미세 오염물질을 전기 응집에 의해 플록(floc)으로 형성하여 제거하고 응집 처리된 응집처리수를 원수조(200)로 보내는 전기응집장치(300)와, 원수조(200)에 구비된 응집처리수이송펌프(220)에 의해 공급되는 응집처리수를 내부의 부유성 여재(410)를 이용하여 상향류식으로 여과하는 여과장치(400)와, 여과장치(400)의 응집처리수유입부(420)와 여과처리수배출부(430)의 압력차이가 소정 값 이상이면 여과장치(400)를 역세척하도록 하는 역세장치(500)를 포함한다.
유수분리조(100)에는 세차폐수가 유입 저장되되, 세차폐수에 포함된 유분과 수분의 비중 차이에 의해 광유류를 포함하는 유분을 제거하여 원수조(200)로 유출하도록 하는 T형 밸브(130)가 구비되며, 유수분리조(100) 내에 잔존하는 광유류(유분)는 흡착포에 의해 흡착 제거할 수 있도록 한다.
유수분리조(100)에는 세차폐수가 아닌 우수 또는 자연 강우가 유수분리조(100)로 유입되는 것을 방지하기 위해, 세차폐수에 포함된 소정의 성분(예를 들어 철분, 유류분 등) 또는 우수의 소정 성분(예를 들어 나트륨, 염소, 칼슘, 마그네슘 등)을 감지하는 센서(110) 및 센서(110)와 연동하여 우수의 유입을 차단하는 우수차단밸브(120)가 구비된다. 따라서, 세차장의 바닥 하부에 세차폐수가 아닌 우수 및 기타 강우에 의한 물질이 유입되어 폐수처리시설의 가동율을 현저히 높이는 현상을 방지할 수 있게 된다.
원수조(200)는 유수분리조(100)를 거치면서 유분이 제거된 세차폐수가 유입 저장된다. 원수조(200)에는 2개의 이송펌프가 구비되는데, 응집이송펌프(210)에 의해 세차폐수가 전기응집장치(300)로 보내져 응집처리된 후 다시 원수조(200)로 돌아오게 되고, 응집처리수는 응집처리수이송펌프(220)에 의해 여과장치(400))로 보내진다.
또한, 원수조(200)에는 4개의 수위센서(231, 232, 233, 234)가 아래에서 위쪽으로 순차적으로 구비되어 각각의 수위를 감지하도록 한다.
즉, 원수조(200)의 바닥으로부터 상측으로 소정 높이의 위치에 구비되는 제1수위센서(231)는 응집처리수이송펌프(220)의 작동을 OFF 하고, 제1수위센서(231)의 상측으로 소정 높이에 구비되는 제2수위센서(232)는 응집이송펌프(210)의 작동을 OFF 하고, 제2수위센서(232)의 상측으로 소정 높이에 구비되는 제3수위센서(233)는 응집이송펌프(210)의 작동을 ON 하며, 제3수위센서(233)의 상측으로 소정 높이에 구비되는 제4수위센서(234)는 응집처리수이송펌프(220)의 작동을 ON 하도록 한다.
전기응집장치(300)는, 원수조(200)의 응집이송펌프(210)에 의해 공급되는 세차폐수에 포함된 미세 오염물질을 전기응집에 의해 플록으로 형성하고 응집 처리된 응집처리수는 원수조(200)로 보내도록 한다.
전기응집장치(300)는 응집이송펌프(210)에 의해 공급되는 세차폐수의 세차폐수유입부(310), 세차폐수를 전기 응집하는 전기응집부(320), 세차폐수유입부(310)에 연결되어 전기응집부(320)에 세차폐수를 분배하는 분배부(330) 및 전기응집부(320)에서 응집 처리된 응집처리수가 배출되는 응집처리수유출부(340)를 포함하여 구성된다.
전기응집부(320)는 소정 간격으로 열을 지어 복수 개가 구비되는 전극판(321), 전극판(321)에 전류를 공급하는 전원부(미도시), 공급되는 전원의 전압 또는 전류를 조절하는 제어부(미도시)를 포함하고, 제어부는 유입되는 세차폐수의 전기전도도를 측정하는 전기전도도 센서(미도시)의 측정값에 따라 전극판(321)에 인가되는 전류값을 조정하게 된다.
분배부(330)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전극판(321)의 하측에 나선 형상으로 수렴하는 구조로 구비될 수 있으며, 분배부(330)의 길이 방향으로 소정 간격으로 형성되는 분출홀(331)들을 통해 상측으로 세차폐수의 분출이 진행되되. 분출이 진행되면서 유동하는 과정에 따른 분배부(330) 내 세차폐수의 압력 저하를 보상하기 위하여 분출홀(331)의 크기 및 분배부(330)의 관의 직경이 다르게 조정되도록 함으로써, 분출홀(331)을 통해 각 전극판(321) 사이로 세차폐수가 균등한 양과 압력으로 분배되도록 한다.
분배부(330)는 수평으로 나선 형상으로 구비되는 나선부(332), 나선부(332)가 수렴하는 수렴부(333), 수렴부(333)로부터 수직 방향으로 소정 길이만큼 연장되는 제1연장부(334), 제1연장부(334)의 상측 단부에서 수평 방향으로 연장되는 제2연장부(335), 및 제2연장부(335)의 단부에는 슬러지배출밸브(336)를 포함한다.
즉, 전기응집장치(300)는 미세한 전류의 흐름으로 전극에서 Fe3+이 용출되며 Fe(OH)3로 응집되는 메커니즘으로, 세차폐수가 전기응집장치 내에서 전극판(321)에 균등하게 분배되어야 전기에 의한 밀도를 높일수 있으며, 높은 응집효율을 기대할 수 있다.
분배부(330)는 32A 배관을 사용하여 나선모양을 형성하며, 직경(Φ) 10mm의 분출홀(331)을 소정 간격별로 배치하였으며, 슬러지의 막힘현상을 보완하기 위하여 제2연장부(335)를 측면부로 수평 연장하였으며, 제2연장부(335)의 단부에는 슬러지배출밸브(336)를 구비하여 슬러지로 배관의 막힘현상 발생시 밸브의 개폐장치를 이용해 배관 막힘을 제거할 수 있도록 하였다.
전기응집장치(300)에, 유량(Q) 3㎥/hr으로, 전압 50V 전류 30A를 부여하여, 세차폐수의 체류시간은 10분, 용량은 0.5㎥, 전극판(321)의 재질은 철을 사용하였으며, 전극판(321)의 크기는 50㎝ x 60㎝ x 33장, 전극판(321)의 간격은 1.5㎝ , 전류의 밀도는 0.0067A/cm2(전류 30A, 전압 50V)에서 세차폐수 pH 6.5~7.5에서 전극을 연결한 후 여과장치(여과 선속도 2m/hr, 여재의 직경 1~2mm, 비중 0.3 재질 polystylen)의 처리 효율은 다음의 표 1, 2와 같다.
전기응집장치가 구비되지 않은 여과기의 처리효율
유입 제거 배출 단위 제거효율(%)
SS(부유고형물) 151 111.74 39.26 ㎎/L 74
전기응집장치가 구비된 여과기의 처리효율(본원발명)
유입 제거 배출 단위 제거효율(%)
COD
(화학적 산소요구량)		 187 68.629 118.371 ㎎/L 36.7
SS 151 144.075 11.325 ㎎/L 92.7
T-P (총 인) 0.095 0.08094 0.01406 ㎎/L 85.2
여과장치(400)는 원수조(200)의 응집처리수가 응집처리수유입부(420)를 통해 유입되어, 내부에 구비되는 부유성 여재(410)를 거쳐 여과된 후, 상측의 여과처리수배출부(430)를 통해 배출되는 상향류식 여과방식을 채택한다.
여과장치(400)의 상측에는 여과처리 과정에서 부유성의 여재(410)는 이탈하지 않고 여과처리수만이 배출되도록 하는 스트레이너(strainer)가 구비된다.
역세장치(500)는, 여과장치(400)의 응집처리수유입부(420) 및 여과처리수배출부(430)의 압력차이가 차압계(미도시) 등으로 측정하여 소정 값 이상이면 여과장치(400)를 역세척 하게 된다.
종래의 상향류식 여과장치는 여과 초기에는 탁월한 선속도(28m/sec) 까지도 가능하나, 여과가 지속되면서 여과의 선속도가 낮아져 원하는 유량을 처리하지 못하며, 반복적인 여과과정이 지속될 경우 내부의 여재는 폐색 혹은 덩어리를 형성하여 사용이 어려웠다. 또한, 원수조에서 일정량의 폐수를 확보후 폐수가 전량 여과된 후 역세 공정으로 전환되므로, 여과처리수가 모두 방류되기 전에 여과압력이 과하게 높아 여과가 되지 않는 현상이 발생되어 원수조의 폐수가 넘치는 현상이 발생하였다.
따라서 여재(410)의 사용 내구성 및 효율을 상승하기 위하여 여재(410)의 세척이 필요한 시점을 알 수 있도록, 여과장치(400)의 응집처리수유입부(420) 및 여과처리수배출부(430)의 배관부에 4~20mA를 출력할 수 있는 압력계(미도시)를 설치하여 유입과 배출의 압력차가 0.5Kg/㎠ 이하가 되도록 운전하며, 압력차가 0.5Kg/㎠ 이상에서 알람 및 자동역세를 선택적으로 사용할 수 있도록 하였다.
역세장치(500)는 도 3에 도시된 바와 같이, 압축탱크(510)에 의해 생성된 고압공기를 여과장치(400)의 내부로 공급하는 공기공급부(520)와, 역세수저장조(530)의 역세수를 여과장치(400)로 공급하는 역세수이송펌프(540)를 포함한다.
공기공급부(520)는 압축탱크(510)에 의해 생성된 고압공기가 유입되는 공기유입구(521), 유입된 고압공기가 순환하여 흐르도록 여과장치(400)의 상부 측면을 따라 구비되는 공기파이프(522), 공기파이프(522)의 길이 방향으로 소정 간격으로 형성되되 여과장치(400)쪽으로 연장되어 공기파이프(522) 내의 고압공기를 여과장치(400)의 내부로 분사하는 공기분사노즐(524), 및 공기파이프(522)와 공기분사노즐(524) 사이에 구비되어 여과장치(400) 내부로 고압공기를 분사하는 과정에서 고압공기의 역류를 방지하는 체크밸브(523)를 포함하여 구성된다.
특히, 상향류식 여과기의 상단 스트레이너 부분이 여과압력으로 인한 여재의 덩어리 현상이 발생되며, 역세시에도 완전이 해소되지 않고 스트레이너 주변이 슬러지와 함께 뭉침현상 발생되어 여과의 선속도를 저하시키는 원인이 되므로, 공기분사노즐(524)에 의해 고압공기를 여과장치(400) 내부의 상측에 구비된 스트레이너(440) 주위로 분사하여, 여과 과정이 진행되면서 스트레이너(440) 주위에 뭉치거나 고착될 수 있는 여재(410)를 탈리하도록 한다.
즉, 역세척시 고형물의 세척과 여재의 비중이 낮아 역세시에 여재(410)가 이물질과 함께 여과장치(400)로부터 이탈되는 현상을 보완하기 위해, 압축탱크(510)의 고압공기를 이용하여 초기의 역세시 에어 세정 후, 자연구배의 방식으로 역세수를 드레인 할 수 있는 프로세스를 구성하여, 역세효율 및 여재의 이탈 손실을 줄일 수 있도록 하였다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 응집 및 여과 시스템의 역세척 방법의 일 실시예를 나타내는 그림이다. 도시된 바와 같이, 역세척 방법은 응집처리수이송펌프(220)의 작동을 중지하는 단계(S10)와, 여과장치(400)의 유입부(420) 및 배출부(430)를 폐쇄하는 단계(S20)와, 공기분사노즐(524)을 개방하여 스트레이너(440)로 소정 시간 공기를 분사하는 단계(S30)와, 여과장치(400)의 역세수유입부(450) 및 역세수배출부(460)를 개방하는 단계(S40)와, 역세수이송펌프(540)를 작동하여 역세수를 여과장치(400)의 상측으로 유입하고 공기분사노즐(524)을 통해 스트레이너(440)로 공기를 분사하는 단계(S50)와, 역세수이송펌프(540)의 작동을 중지하고 공기분사노즐(524)을 폐쇄하는 단계(S60), 및 여과장치(400)의 하측으로 역세수를 배출하는 단계(S70)가 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100 : 유수분리조
110 : T형 밸브
120 : 우수차단밸브
200 : 원수조
210 : 응집이송펌프
220 : 응집처리수이송펌프
231, 232, 233, 234 : 수위센서
300 : 전기응집장치
320 : 전기응집부
330 : 분배부
331 : 분출홀
332 : 나선부
333 : 수렴부
334 : 제1연장부
335 : 제2연장부
400 : 여과장치
410 : 여재
440 : 스트레이너
500 : 역세장치
520 : 공기공급부
521 : 공기유입구
522 : 공기파이프
533 : 체크밸브
534 : 공기분사노즐

Claims (5)

  1. 전기 응집 및 여과 시스템에 있어서,
    세차폐수가 유입되어 유분과 수분이 분리되는 유수분리조(100); 및 유분이 제거된 세차폐수가 유입 저장되는 원수조(200);를 포함하되,
    상기 원수조(200)의 응집이송펌프(210)에 의해 공급되는 세차폐수에 포함된 미세 오염물질을 전기응집 처리후 응집처리수를 상기 원수조(200)로 보내는 전기응집장치(300);
    상기 원수조(200)의 응집처리수이송펌프(220)에 의해 공급되는 응집처리수를 내부의 부유성 여재(410)를 이용하여 상향류식으로 여과하는 여과장치(400); 및
    상기 여과장치(400)의 응집처리수유입부(420)와 여과처리수배출부(430)의 압력차이가 소정 값 이상이면 상기 여과장치(400)를 역세척하는 역세장치(500); 를 더 포함하며,
    상기 전기응집장치(300)는,
    세차폐수유입부(310), 세차폐수를 전기응집하는 전기응집부(320), 상기 세차폐수유입부(310)에 연결되어 세차폐수를 상기 전기응집부(320)에 분배하는 분배부(330) 및 상기 전기응집부(320)에서 응집 처리된 응집처리수가 배출되는 응집처리수유출부(340)를 포함하며,
    상기 전기응집부(320)는 소정 간격으로 열을 지어 복수 개가 구비되는 전극판(321), 상기 전극판(321)에 전류를 공급하는 전원부, 공급되는 전원의 전압 또는 전류를 조절하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 유입되는 세차폐수의 전기전도도를 측정하는 전기전도도 센서의 측정값에 따라 상기 전극판(321)에 인가되는 전류값을 조정하며,
    상기 분배부(330)는 상기 전극판(321)의 하측에 나선 형상으로 수렴하는 구조로 구비되되, 상기 분배부(330)의 길이 방향으로 소정 간격으로 형성되는 분출홀(331)들을 통해 세차폐수의 분출이 진행되면서 유동하는 과정에 따른 세차폐수의 압력 저하를 보상하기 위하여 상기 분출홀(331)의 크기 및 상기 분배부(330)의 직경이 다르게 조정되도록 함으로써, 상기 분출홀(331)을 통해 상기 각 전극판(321) 사이로 세차폐수가 균등한 양과 압력으로 분배되도록 하며,
    상기 역세장치(500)는,
    압축탱크(510)의 고압공기를 상기 여과장치(400)의 내부로 공급하는 공기공급부(520)와, 역세수저장조(530)의 역세수를 상기 여과장치(400)로 공급하는 역세수이송펌프(540)를 포함하되,
    상기 공기공급부(520)는 고압공기가 유입되는 공기유입구(521), 유입된 고압공기가 순환하여 흐르도록 상기 여과장치(400)의 상부 측면을 따라 구비되는 공기파이프(522), 상기 공기파이프(522)의 길이 방향으로 소정 간격으로 형성되되 상기 여과장치(400)로 연장되어 고압공기를 상기 여과장치(400) 내부의 스트레이너(440) 주위로 분사하는 공기분사노즐(524), 및 상기 공기파이프(522)와 상기 공기분사노즐(524) 사이에 구비되어 고압공기의 역류를 방지하는 체크밸브(523)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 응집 및 여과 시스템.
  2. 1항에 있어서,
    상기 유수분리조(100)에는, 세차폐수가 아닌 우수 또는 자연 강우가 상기 유수분리조(100)로 유입되는 것을 방지하기 위해, 세차폐수의 소정 성분 또는 우수의 소정 성분을 감지하는 센서(110) 및 상기 센서(110)와 연동하여 우수의 유입을 차단하는 우수차단밸브(120)가 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 응집 및 여과 시스템.
  3. 1항에 있어서,
    상기 원수조(200)의 서로 다른 수위를 감지하는 4개의 수위센서를 구비하되,
    상기 원수조(200)의 하측으로부터 제1수위센서(231)는 상기 응집처리수이송펌프(220)의 작동을 OFF, 상기 제1수위센서(231)의 상측에 구비되는 제2수위센서(232)는 상기 응집이송펌프(210)의 작동을 OFF, 상기 제2수위센서(232)의 상측에 구비되는 제3수위센서(233)는 상기 응집이송펌프(210)의 작동을 ON, 상기 제3수위센서(233)의 상측에 구비되는 제4수위센서(234)는 상기 응집처리수이송펌프(220)의 작동을 ON 하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기 응집 및 여과 시스템.
  4. 1항에 있어서,
    상기 분배부(330)는 수평으로 나선 형상으로 구비되는 나선부(332), 상기 나선부(332)가 수렴하는 수렴부(333), 상기 수렴부(333)로부터 수직 방향으로 소정 길이만큼 연장되는 제1연장부(334), 상기 제1연장부(334)의 상측 단부에서 수평 방향으로 연장되는 제2연장부(335), 및 상기 제2연장부(335)의 단부에는 슬러지배출밸브(336)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 응집 및 여과 시스템.
  5. 1항의 전기 응집 및 여과 시스템에 대한 역세척 방법에 있어서,
    응집처리수이송펌프(220)의 작동을 중지하는 단계;
    여과장치(400)의 응집처리수유입부(420) 및 여과처리수배출부(430)를 폐쇄하는 단계;
    공기분사노즐(524)을 개방하여 스트레이너(440)로 소정 시간 고압공기를 분사하는 단계;
    상기 여과장치(400)의 역세수유입부(450) 및 역세수배출부(460)를 개방하는 단계;
    역세수이송펌프(540)를 작동하여 역세수를 상기 여과장치(400)의 상측으로 유입하고 상기 공기분사노즐(524)을 통해 상기 스트레이너(440)로 공기를 분사하는 단계;
    상기 역세수이송펌프(540)의 작동을 중지하고 상기 공기분사노즐(524)을 폐쇄하는 단계; 및
    상기 여과장치(400)의 하측으로 역세수를 배출하는 단계;가 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 전기 응집 및 여과 시스템의 역세척 방법.



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