KR20200131143A

KR20200131143A - 높이 조절이 가능한 스키머 및 이를 포함한 수처리 장치

Info

Publication number: KR20200131143A
Application number: KR1020190071748A
Authority: KR
Inventors: 유승원; 김미란; 장정국; 김정숙
Original assignee: (주)케이이피; 유승원
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2020-11-23
Also published as: KR102278370B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 높이 조절이 가능한 스키머는, 용존공기부상법을 이용하는 수처리 장치에 포함된 스키머(skimmer)에 있어서, 제1 부상조의 후단에 결합되어 부상된 오염물질을 수집하는 제1 수집부; 및 상기 제1 부상조를 통과한 피처리수를 재처리하는 제2 부상조의 후단에 결합되어, 부상된 오염물질을 수집하는 제2 수집부를 포함하고, 상기 제1 수집부 및 상기 제2 수집부 각각은, 오염물질을 수용하는 수용공간을 제공하도록 설치되는 고정벽; 및 상기 고정벽의 상부에 힌지결합되는 게이트를 포함하고, 피처리수의 수위에 따라, 상기 고정벽에 대한 상기 게이트의 각도가 조절될 수 있다.

Description

높이 조절이 가능한 스키머 및 이를 포함한 수처리 장치{HIGHT ADJUSTABLE SKIMMER AND WATER TREATMENT APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 높이 조절이 가능한 스키머 및 이를 포함한 수처리 장치에 관한 것이다.

용수 처리 공정 기술로 응집, 침전 또는 부상, 여과 및 소독과 같은 물리·화학적 처리 공정이 이용될 수 있다. 구체적으로 응집-침전-여과 또는 응집-부상-여과의 순서대로 진행될 수 있다.

여기서, 용수 내의 부유물질을 응집 부상시키는 부상법(flotation)은 용수 내 물보다 가벼운 물질이 많은 경우 작은 공기 방울을 발생시켜 주입하여, 응집된 고형물 덩어리(플록, flock)를 가벼운 기포 부력에 의해 상승시키는 방법을 말한다. 부상법은 공기부상법(air-flotation), 용존공기부상법(DAF: dissolved air-flotation), 진공부상법(vaccum flotation) 등으로 나뉠 수 있다.

특히, 용존공기부상법(Dissolved Air Flotation, DAF)은 미세기포를 이용하여 수중의 입자를 부상시켜 제거하는 공정이다. 미세기포와 플록이 결합하여 형성된 플로트(float)는 수표면에 축적되며, 이는 수거 장치에 의해 연속적으로 혹은 간헐적으로 제거된다.

용존공기부상법에서 부상된 플로트를 수거하는 수거 장치는 다양하게 개발되고 있으며, 본 발명의 발명자는 효과적인 플로트 수거 장치를 위하여 높이 조절이 가능한 스키머 및 이를 포함한 수처리 장치를오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 목적은 용존공기부상법에 의한 수처리 장치에서 효율적으로 플로트를 제거할 수 있는 높이 조절이 가능한 스키머 및 이를 포함한 수처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 용존공기부상법을 이용하는 수처리 장치에 포함된 스키머(skimmer)에 있어서, 제1 부상조의 후단에 결합되어 부상된 오염물질을 수집하는 제1 수집부; 및 상기 제1 부상조를 통과한 피처리수를 재처리하는 제2 부상조의 후단에 결합되어, 부상된 오염물질을 수집하는 제2 수집부를 포함하고, 상기 제1 수집부 및 상기 제2 수집부 각각은, 오염물질을 수용하는 수용공간을 제공하도록 설치되는 고정벽; 및 상기 고정벽의 상부에 힌지결합되는 게이트를 포함하고, 피처리수의 수위에 따라, 상기 고정벽에 대한 상기 게이트의 각도가 조절되는, 높이 조절이 가능한 스키머가 제공된다.

피처리수의 수위가 높아질수록, 상기 게이트는 피처리수 수면에 대해 수직한 방향이 되도록 조절될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 용존공기부상법을 이용하는 수처리 장치에 있어서, 피처리수를 수용하고, 미세버블을 공급받아 오염물질을 부상시키는 제1 부상조; 제1 부상조의 후단에 결합되어 부상된 오염물질을 수집하는 제1 수집부; 상기 제1 부상조를 통과한 피처리수를 재처리하는 제2 부상조; 및 제2 부상조의 후단에 결합되어 부상된 오염물질을 수집하는 제2 수집부를 포함하고, 상기 제1 수집부 및 상기 제2 수집부 각각은, 오염물질을 수용하는 수용공간을 제공하도록 설치되는 고정벽; 및 상기 고정벽의 상부에 힌지결합되는 게이트를 포함하고, 피처리수의 수위에 따라, 상기 고정벽에 대한 상기 게이트의 각도가 조절되는 수처리 장치가 제공된다.

상기 제1 부상조 전단에 결합되는 응집조를 더 포함할 수 있다.

상기 응집조는 복수로 구획되고, 복수의 응집조 사이에 다공벽이 마련되어, 상기 다공벽의 구멍을 통해 피처리수가 이동할 수 있다.

상기 제1 부상조 및 상기 제2 부상조 각각에, 피처리수가 통과하는 다공판이 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 피처리수에 함유된 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 나타낸 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 높이 조절이 가능한 스키머를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 높이 조절이 가능한 스키머의 작동 상태를 나타낸 도면.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 높이 조절이 가능한 스키머 및 이를 포함한 수처리 장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치는 복수의 수조를 포함하며, 복수의 수조를 따라 전단에서 후단으로 피처리수를 이송시키면서, 피처리수를 최종적으로 배출 가능한 상태가 되도록 처리하는 장치이다.

피처리수는 오수, 폐수, 생활수 등으로서 오염물질을 함유하고 있어 오염물질 제거 처리가 필요한 액체 물질을 의미한다. 오염물질은, 질 성분, 황 성분, 망간 성분 등을 포함할 수 있다.

피처리수는 유량 조절에 의해 자동적으로 복수의 수조에 순차적으로 수용될 수 있다. 즉, 피처리수는 어느 한 수조의 수용량을 초과하도록 제공됨으로써 다음 수조로 자동적으로 이송될 수 있다. 한편, 피처리수는 펌프에 의해 인위적으로 복수의 수조에 순차적으로 이송될 수도 있으며, 이에 대한 제한은 없다.

원수조(1)에 저장된 원수(W1)는 수처리 장치와 연결되는 원수라인을 통해 수처리 장치로 공급된다. 원수(W1)는 오수, 폐수, 생활수 등을 포함할 수 있다. 한편, 피처리수가 최종적으로 처리되면 처리수(W2)가 되어 처리수조(2)로 집수된다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치는, 혼화기(100), 응집조(200), 부상조(300), 여과조(400)를 포함할 수 있다.

도 1의 혼화기(100)는 원수(W1)와 약품을 혼합하는 장치이다. 혼화기(100)는 원수(W1)가 이동하는 원수라인과 연결된다. 원수라인에는 원수펌프(P1)가 마련되고, 원수펌프(P1)는 원수조(1)의 원수(W1)를 혼화기로 유입시킬 수 있다. 혼화기(100)는 급속혼화기로서 라인믹서(linemixer)일 수 있다.

약품은 PAC 등의 응집제를 포함할 수 있다. 약품은 약품탱크(1')에 저장되었다가 약품펌프(P2)의 작동에 의해 혼화기(100)로 유입될 수 있다.

한편, 도 1의 혼화기(100)는 혼화조로 대체될 수있다. 혼화조는 공급된 원수(W1)와 약품을 혼합하는 수조이다. 약품은 PAC 등의 응집제를 포함할 수 있다. 약품은 약품탱크(1')에 저장되었다가 약품펌프(P2)의 작동에 의해 혼화조로 유입될 수 있다.

혼화조에는 교반기가 설치되어 원수와 약품을 효과적으로 혼화할 수 있다. 교반기는 패들형 교반기, 프로펠러형 교반기, 터빈형 교반기 등을 포함할 수 있다.

응집조(200)는 혼화된 피처리수를 응집하여, 피처리수 내 오염물질을 플록(flock)화(덩어리화)하는 수조이다. 플록화는 미세버블과 충돌할 수 있을만큼 오염물질의 크기를 키우는 것을 목적으로 한다. 플록의 크기(직경)는 32㎛ 이상일 수 있으나 제한되는 것은 아니다.

응집조(200)에는 교반기(210)가 설치될 수 있고, 교반기(210)는 패들형 교반기, 프로펠러형 교반기, 터빈형 교반기 등을 포함할 수 있다. 응집조(200)의 교반기(210)는 혼화조의 교반기와 다른 종류로 형성될 수 있다.

응집조(200)는 복수로 형성될 수 있다. 복수의 응집조(200)를 거치면서 오염물질의 플록은 점차 커질 수 있다. 응집조(200)를 통과한 피처리수는 부상조(300)의 전단으로 유입되는데, 피처리수는 특히 부상조(300)의 하부로 유입될 수 있다.

도 2를 참조하면, 복수의 응집조 사이에는 다공벽(220)이 마련될 수 있다. 즉, 복수의 응집조는 다공벽(220)에 의해 구획될 수 있다. 다공벽(220)에는 복수의 구멍이 구비되며, 피처리수 및 플록는 복수의 구멍을 통해 이동할 수 있다. 다공벽(220)에 의하면 피처리수의 흐름 밀도를 균일하게 할 수 있다.

부상조(300)는 응집조(200)의 후단에 설치되어 용존공기부상법을 이용하는 수조이며, 부상조(300)와 응집조(200) 사이에는 하부가 개방된 통로벽(제1 통로벽(301))이 마련될 수 있다. 즉, 피처리수는 통로벽(제1 통로벽(301))의 하부를 통해 응집조(200)에서 부상조(300)로 이동한다.

부상조(300)는 미세버블를 공급받아, 오염물질 플록을 미세버블로 부상시킨다. 미세버블은 공기와 이를 둘러싼 막으로 이루어지고, 마이크로 크기의 버블로서 직경은 10 ~ 100 ㎛일 수 있으나 제한되는 것은 아니다. 미세버블은 미세버블 발생기(500)에 의해 부상조(300)로 공급될 수 있다.

미세버블 발생기(500)는 포화조형 장치 또는 펌프형 장치를 포함할 수 있다.

포화조형 장치로서의 미세버블 발생기(500)는, 공기압축기(컴프레셔)(520) 및 접촉탱크(포화조, saturator)(510)를 포함할 수 있다. 공기압축기(520는 공기를 압축하여 접촉탱크(510)로 공급한다. 접촉탱크(510)에는 플록이 제거된 피처리수가 공급되는데, 피처리수는 여과조(400)와 접촉탱크(510) 사이에 마련되는 순환라인을 통해 공급된다. 또한, 순환라인에는 순환펌프(P5)가 마련될 수 있다. 접촉탱크(510) 내에서는 압축공기와 피처리수가 서로 접촉된다. 공기는 피처리수에 용해되며, 용해된 것을 버블수라 칭할 수 있다. 즉 접촉탱크(510) 내에는 버블수가 저장되며, 접촉탱크(510)에 연결되어 부상조(300)로 연장된 버블수라인 및 노즐을 통해 미세버블을 함유하는 버블수가 부상조(300) 내부로 공급될 수 있다.

한편, 펌프형으로서의 미세버블 발생기(500)는 미세기포 발생 펌프(DAF 펌프)를 포함할 수 있다. 여과조(400)로부터 순환되는 피처리수는 미세기포발생 펌프(DAF 펌프)를 거쳐 미세공기와 함께 부상조(300)로 유입될 수 있다.

이 외에도 본 발명에 적용되는 미세버블 발생기(500)의 종류는 제한되지 않으며, 공지된 미세버블 발생기(500) 모두가 사용될 수 있다.

부상조(300)는 컨택(contact)조와 분리(separation)조로 구획될 수 있으며, 컨택조와 분리조 사이에는 경사벽(311, 321)이 형성될 수 있다. 즉, (311, 321)의 전단은 컨택조이고 (311, 321)의 후단은 분리조일 수 있다. (311, 321)은 경사면을 포함할 수 있으며, 피처리수의 흐름방향으로 50~70°경사를 이루어 형성될 수 있으나, 제한되는 것은 아니다.

컨택조는 미세버블을 공급받는 공간이며, 컨택조에서 피처리수가 미세버블을 만나 피처리수 내 플록과 미세버블이 충돌할 수 있고, 미세버블은 충돌한 플록에 결합하여 플록을 부상시킬 수 있다. 피처리수와 미세버블은 (311, 321)을 따라 상방향으로 이동할 수 있다.

분리조에서는 미세버블에 의해 부상된 플록(플로트(float)라고도 함)(F)가 피처리수로부터 분리될 수 있다. 즉, 플로트(F)가 상층에 위치하고, 하층에 피처리수가 위치한다. 이러한 플로트(F)는 소정의 두께의 층을 이룰 수 있다. 분리조에는 다공판(312, 322)이 설치될 수 있고, 플로트 하부의 피처리수는 다공판(312, 322)의 구멍을 통과할 수 있다. 다공판(312, 322)은 피처리수의 흐름을 균일하게 만들 수 있다.

부상조(300)는 복수로 구현될 수 있다. 도 1을 참조하면, 부상조(300)는 피처리수의 이동 방향에 대해 직렬로 배치되는 2 개로 구현되나, 개수에 대해 제한되는 것은 아니다. 두 개의 부상조(300)는 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 전단에 있는 부상조(300)를 제1 부상조(310), 그 후단에 있는 부상조(300)는 제2 부상조(320)라 칭하여 설명한다.

제1 부상조(310)는 응집조(200) 후단에 제1 통로벽(301)으로 연결되며, 피처리수는 제1 통로벽(301)을 통과하여 응집조(200)에서 제1 부상조(310)로 이동한다. 제1 부상조(310)에는 제1 경사벽(311)이 마련되며, 피처리수는 미세버블과 접촉하여, 제1 경사벽(311)을 따라 상승할 수 있다. 제1 경사벽(311)의 후단에서 피처리수로부터 플록이 부상한다. 피처리수는 하강하면서 제1 다공판(312)을 통과한다.

피처리수는 제1 부상조(310)에서 제2 부상조(320)로 이동하며, 피처리수는 제1 부상조(310)와 제2 부상조(320) 사이의 제2 통로벽(302)을 지난다. 즉, 피처리수는 제2 통로벽(302)의 개방된 하부를 통과하여 제2 부상조(320)로 이동한다. 제1 부상조(310)와 동일하게, 제2 부상조(320)에는 제2 경사벽(321)이 마련되며, 피처리수는 미세버블과 접촉하여, 제2 경사벽(321)을 따라 상승할 수 있다. 제2 경사벽(321)의 후단에서 피처리수로부터 플록이 부상한다. 피처리수는 하강하면서 제2 다공판(322)을 통과하고 여과조(400)로 이동한다. 제2 부상조(320)와 여과조(400) 사이에는 제3 통로벽(303)이 마련될 수 있다. 피처리수는 제3 통로벽(303)의 개방된 하부를 통과하여 여과조(400)로 이동할 수 있다.

동일한 구조로 제3 부상조 및 그 이상이 더욱 추가될 수 있다. 각각의 부상조들은 하부가 개방된 통로벽으로 구획될 수 있다. 피처리수는 통로벽의 개방된 하부를 통과할 수 있다. 부상조가 복수로 구비되면, 오염물질 처리율이 증대될 수 있다.

미세버블 발생기(500)는 생성한 버블수를 제1 부상조(310)와 제2 부상조(320)로 분배하여 제공한다. 즉, 하나의 미세버블 발생기(500)가 제1 부상조(310)와 제2 부상조(320)에게 미세버블을 제공한다. 즉, 접촉탱크(510)로부터 두 개의 버블수라인이 연장되며, 하나는 제1 부상조(310)로, 다른 하나는 제2 부상조(320)로 연결될 수 있다. 여기서, 하나의 버블수라인은 다른 하나의 버블수라인으로부터 소정의 지점에서 분기될 수 있다.

한편, 제1 부상조(310)에 공급되는 버블수 유량이 제2 부상조(320)에 공급되는 버블수 유량보다 클 수 있다. 이러한 버블수 유량의 제어는 제어부에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 제1 부상조(310)로 유입되는 피처리수의 오염물질 농도와 제2 부상조(320)로 유입되는 피처리수의 오염물질 농도에 따라, 제1 부상조(310) 및 제2 부상조(320)로 공급되는 버블수의 유량이 달라질 수 있다.

제1 부상조(310)로 공급되는 피처리수의 오염물질 농도는 제1 부상조(310)로 공급되는 버블수 유량을 결정할 수 있다. 또한, 제2 부상조(320)로 공급되는 피처리수의 오염물질 농도는 제2 부상조(320)로 공급되는 버블수 유량을 결정할 수 있다.

제1 부상조(310)로 공급되는 피처리수의 오염물질 농도가 기준값 미만인 경우, 제1 부상조(310)와 제2 부상조(320) 중 어느 하나에만 버블수가 공급될 수 있다. 즉, 복수의 부상조(300) 중 하나만 가동될 수 있다.

또한, 제2 부상조(320)로 공급되는 피처리수의 오염물질 농도가 기준값 미만인 경우, 제2 부상조(320)로 버블수가 공급되지 않을 수 있다. 즉, 제1 부상조(310)만 가동될 수 있다.

각 부상조(310, 320)로 공급되는 피처리수의 오염물질 농도를 센싱하는 센서는 각 부상조(300)의 전단에 설치될 수 있다. 특히, 센서는 컨택조의 최전단에 설치될 수 있다. 센서는 제1 통로벽(301)의 하단, 제2 통로벽(302)의 하단에 각각 설치될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 센서(313)는 제1 통로벽(301)의 하단에 설치되고, 제2 센서(323)는 제2 통로벽(302)의 하단에 설치될 수 있다. 이 경우, 제1 센서(313)로 감지된 피처리수의 오염물질 농도가 제1 기준값 미만인 경우, 제1 부상조(310)만 가동되며, 버블수는 제1 부상조(310)로만 공급되고, 제2 부상조(320)로는 공급되지 않을 수 있다. 제1 센서(313)로 감지된 피처리수의 오염물질 농도가 제1 기준값 이상인 경우, 제1 부상조(310) 및 제2 부상조(320)가 모두 가동되고, 버블수는 제1 부상조(310) 및 제2 부상조(320)로 모두 공급될 수 있다.

또한, 제2 센서(323)로 감지된 피처리수의 오염물질 농도가 제2 기준값 미만인 경우 제2 부상조(320)는 가동하지 않으며, 버블수가 제2 부상조(320)로 공급되지 않을 수 있다.

이와 같이, 복수의 부상조(300)는 오염물질의 농도에 따라 효율적으로 운용될 수 있다.

한편, 수면으로 부상된 플록(플로트)(F)은 스키머(skimmer)에 의해 제거될 수 있다. 이하, 스키머에 대해 구체적으로 설명한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 높이 조절이 가능한 스키머를 나타낸 도면이다.

피처리수는 원수 공급에 의해 자연적으로 일방향으로 유동할 수 있다. 이에 따라, 플로트(F)도 일방향으로 유동할 수 있다. 스키머는 높이를 조절하면서 유동하는 플로트(F)를 받아낼 수 있다. 스키머는 제1 부상조(310)에 설치된 제1 수집부(S1), 제2 부상조(320)에 설치된 제2 수집부(S2)를 포함할 수 있다.

제1 수집부(S1) 그리고 제2 수집부(S2) 각각은, 고정벽(11)과 게이트(12)를 포함할 수 있다.

고정벽(11)은 제1 부상조(310), 제2 부상조(320) 각각의 후단에 설치되며, 오염물질(플로트)을 수용하는 수용공간(10)을 제공할 수 있다. 고정벽(11)은 오염물질 수용공간(10)을 마련하기 위해, 바스켓 형상으로 설치될 수 있다. 또한, 수용공간(10)은 고정벽(11)과 통로벽(301, 302)에 의해 구획될 수 있다. 한편, 고정벽(11)은 고정되어 있으므로 형상이나 위치가 변하지 않을 수 있다.

게이트(12)는 고정벽(11)의 상부에 힌지결합되어 힌지운동함에 따라 각도가 조절될 수 있다. 게이트(12)의 각도가 조절되면, 수집부(S1, S2)의 높이가 조절될 수 있다.

플로트(F)는 피처리수 수면에 부상하다가 게이트(12)를 넘어감에 따라 수용공간(10)에 포집될 수 있다. 포집된 플로트는 슬러지(SS)라 불릴 수 있다. 수용공간(10)의 바닥에는 배출구가 형성되고, 배출구는 호스 등의 슬러지라인이 결합될 수 있다. 포집된 오염물질(슬러지(SS))은 슬러지라인을 통해 외부로 배출될 수 있다. 슬러지라인 상에는 펌프(P31, P32)가 마련되어, 펌프(P31, P32)의 작동에 따라 슬러지(SS)가 배출될 수 있다. 배출된 슬러지(SS)는 슬러지 저장조(350)로 이동할 수 있다. 즉, 제1 수집부(S1)에 수집된 슬러지는 펌프(P31)에 의해, 제2 수집부(S2)에 수집된 슬러지는 펌프(P32)에 의해 슬러지 저장조(350)로 이동한다.

도 3(a)를 참조하면, 게이트(12)는 고정벽(11)의 상부에 결합되며, 게이트(12)와 고정벽(11)에는 경첩 등의 힌지부재(13)가 결합될 수 있다.

도 3(b)와 도 3(c)를 참조하면, 게이트(12)는 힌지부재(13)를 이용하여 고정벽(11)에 대해 힌지운동할 수 있다. 도 3(b)와 같이, 게이트(12)과 고정벽(11)이 평행이 되도록 게이트(12)가 완전히 개방될 수 있다. 도 3(c)와 같이, 게이트(12)는 고정벽(11)에 대해 0~90도 사이의 각도를 가지도록 조절될 수 있다.

도 4(a)를 참조하면, 격벽은 연결부재(15)를 더 포함할 수 있다. 연결부재(15)는 길이 변형이 가능한 액츄에이터를 포함할 수 있다. 액츄에이터는 유압실린더를 포함할 수 있다. 액츄에이터는 고정벽(11)과 결합될 수 있고, 고정벽(11)에 결합된 고정대(14)에 액츄에이터가 결합될 수 있다. 도 4(b) 및 도 4(c)를 참조하면, 게이트(12)가 힌지운동할 수 있도록 액츄에이터가 구동된다. 액츄에이터의 구동은 제어부에 의해 이루어질 수 있다.

도 5(a)를 참조하면, 게이트(12)는 회전축(20)에 의해 힌지운동을 할 수 있다. 회전축(20)은 고정벽(11)과 게이트(12) 사이에 개재될 수 있다. 도 5(b)를 참조하면, 회전축(20)은 회전 가능하도록 고정벽(11)에 결합되며, 회전축(20)과 연결된 게이트(12)는, 회전축(20)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있다. 또한, 도 5에는 도시되지 않았으나, 도 4의 액츄에이터나 유압실린더는 도 5에도 적용될 수 있다.

이 밖에도 다양한 방식으로 힌지운동하는 게이트가 구현 가능하다.

게이트(12)의 각도는 피처리수의 수위에 따라 조절될 수 있다. 구체적으로, 피처리수의 수위가 높아질수록 게이트(12)는 피처리수 수면에 대해 수직한 방향이 되도록 조절된다. 이에 따라 스키머의 높이가 높아질 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 높이 조절이 가능한 스키머의 작동 상태를 나타낸 도면이다. 도 6에는 참조하면, 게이트(12)의 작동이 도시되어 있다.

도 6(a)를 참조하면, 피처리수의 수위가 충분히 높고, 게이트(12)가 완전히 닫혀 있어도 플로트(F)는 게이트(12) 위를 넘어갈 수 있다. 즉, 플로트(F)는 수용공간(10)으로 들어갈 수 있다.

도 6(b)는 수위가 내려감에 따라 닫혀있는 플로트(F)가 게이트(12)를 넘어가지 못하는 상태를 나타낸다. 이 경우, 게이트(12)는 소정의 각도만큼 개방되며, 그만큼 격벽의 높이(스키머의 높이)는 감소한다. 따라서, 플로트(F)는 수용공간(10)으로 들어갈 수 있다.

도 6(c)는 도 6(b)의 상태에서 다시 수위가 높아진 상황을 도시하며, 이 경우, 피처리수가 고정벽(11)의 수용공간(10)으로 지나치게 많이 유동할 수 있으므로, 게이트(12)가 수직한 방향에 가깝도록 조절되어, 스키머의 높이가 증가할 수 있다.

게이트(12)의 작동은 제어부에 의해 이루어질 수 있고, 수위 변화를 측정할 수 있는 수위센서(미도시)가 각 부상조(310, 320)에 설치되며, 수위센서와 제어부는 서로 통신할 수 있다. 또한, 제어부는 수위센서의 센싱값에 따라 제1 수집부(S1)의 게이트(12)와 제2 수집부(S2)의 게이트(12)를 일괄적으로 제어할 수 있다.

한편, 제어부는 상술한 제1 센서(313) 및 제2 센서(323)와 연동될 수 있다. 즉, 센서(313, 323)의 감지에 따라, 가동되지 않는 부상조가 있다면 해당 부상조의 게이트(12)는 작동되지 않을 수 있다. 이 경우, 제1 수집부(S1)의 게이트(12)와 제2 수집부(S2)의 게이트(12)는 서로 독립적으로 제어될 수 있다.

부상조(300)에서 처리된 피처리수는 여과조(400)로 이송될 수 있다. 이 경우, 부상조(300)와 여과조(400) 사이에 마련된 통로벽(303)을 통해 피처리수가 이동될 수 있다. 즉, 피처리수는 통로벽(303)의 개방된 하부를 통과하여 여과조(400)로 이동할 수 있다.

여과조(400)는 피처리수를 여과하는 기능을 보유할 수 있다. 예를 들어, 여과조(400)에는 여과기(410)가 장착되어 피처리수를 최종적으로 처리수조(2)로 내보내기 전에 여과처리를 할 수 있다. 처리가 완료된 처리수(W2)는 처리수조(2)에 집수된다.

여과조(400)에는 수문(420)이 설치될 수 있다. 수문(420)은 수문(420) 구동기에 의해 상하 이동될 수 있으며, 수문(420)의 개폐에 의해 피처리수의 수위가 조절될 수 있다. 또한, 피처리수의 수위에 따라 상술한 스키머의 높이가 조절될 수 있다.

한편, 여과조(400)에 집수된 피처리수는 순환라인을 통해 미세버블 발생기(500)로 순환하여 미세버블 발생기(500)의 미세버블 발생에 사용될 수 있다. 순환라인에는 펌프(P5)가 마련되어, 펌프(P5)의 작동으로 피처리수가 미세버블 발생기(500)의 접촉탱크(510)로 이동할 수 있다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

1: 원수조
W1: 원수
2: 처리수조
W2: 처리수
100: 혼화기
200: 응집조
210: 교반기
220: 다공벽
300: 부상조
310: 제1 부상조
320: 제2 부상조
301, 302: 통로벽
311, 321: 격벽
312, 322: 다공판
350: 슬러지 저장조
S1: 제1 수집부
S2: 제2 수집부
400: 여과조
410: 여과기
420: 수문
500: 미세버블 발생기
510: 접촉탱크
520: 공기압축기
10: 수용공간
11: 고정벽
12: 게이트
13: 힌지부재
14: 고정대
15: 연결부재
20: 회전체

Claims

용존공기부상법을 이용하는 수처리 장치에 포함된 스키머(skimmer)에 있어서,
제1 부상조의 후단에 결합되어 부상된 오염물질을 수집하는 제1 수집부; 및
상기 제1 부상조를 통과한 피처리수를 재처리하는 제2 부상조의 후단에 결합되어, 부상된 오염물질을 수집하는 제2 수집부를 포함하고,
상기 제1 수집부 및 상기 제2 수집부 각각은,
오염물질을 수용하는 수용공간을 제공하도록 설치되는 고정벽; 및
상기 고정벽의 상부에 힌지결합되는 게이트를 포함하고,
피처리수의 수위에 따라, 상기 고정벽에 대한 상기 게이트의 각도가 조절되는,
높이 조절이 가능한 스키머.
제1항에 있어서,
피처리수의 수위가 높아질수록, 상기 게이트는 피처리수 수면에 대해 수직한 방향이 되도록 조절되는,
높이 조절이 가능한 스키머.
용존공기부상법을 이용하는 수처리 장치에 있어서,
피처리수를 수용하고, 미세버블을 공급받아 오염물질을 부상시키는 제1 부상조;
제1 부상조의 후단에 결합되어 부상된 오염물질을 수집하는 제1 수집부;
상기 제1 부상조를 통과한 피처리수를 재처리하는 제2 부상조; 및
제2 부상조의 후단에 결합되어 부상된 오염물질을 수집하는 제2 수집부를 포함하고,
상기 제1 수집부 및 상기 제2 수집부 각각은,
오염물질을 수용하는 수용공간을 제공하도록 설치되는 고정벽; 및
상기 고정벽의 상부에 힌지결합되는 게이트를 포함하고,
피처리수의 수위에 따라, 상기 고정벽에 대한 상기 게이트의 각도가 조절되는,
수처리 장치.
제3항에 있어서,
피처리수의 수위가 높아질수록, 상기 게이트는 피처리수 수면에 대해 수직한 방향이 되도록 조절되는,
수처리 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 부상조 전단에 결합되는 응집조를 더 포함하는,
수처리 장치.
제5항에 있어서,
상기 응집조는 복수로 구획되고,
복수의 응집조 사이에 다공벽이 마련되어,
상기 다공벽의 구멍을 통해 피처리수가 이동하는,
수처리 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 부상조 및 상기 제2 부상조 각각에,
피처리수가 통과하는 다공판이 마련되는,
수처리 장치.