침전지 폐수 처리의 적용

모래 제품 생산 라인에서 폐수 처리는 필수적인 공정이며, 특히 미처리 방류수(tailwater)의 처리가 더욱 중요합니다. 침전지는 중력 침전을 이용하여 폐수 내 부유 물질을 제거하고 수질을 정화하는 장치입니다. 1차 침전지의 형태와 유동 특성에 따라, 1차 침전지는 일반적으로 평류식, 상향류식, 횡류식 및 사판(관)식 등 네 가지 유형으로 구분됩니다.

1. 평류식 침전지

평류식 침전지는 직사각형 형태를 띱니다. 폐수는 탱크의 한쪽 끝에서 유입되어 수평 방향으로 흐른 후, 반대편 끝에서 유출됩니다. 입구 하단에는 슬러지 수집함이 설치되며, 그 외 바닥 부분은 경사를 두어 슬러지 수집함으로 기울어져 있습니다.

장점

1) 우수한 침전 효과.
2) 충격 부하 및 온도 변화에 대한 적응력이 강함.
3) 시공이 용이함.
4) 다수의 침전지를 하나로 통합하기 쉬워 부지 면적을 절약할 수 있음.

단점

1) 내부 수류 분포의 균일화 유지가 어려움.
2) 다중 슬러지 배출 방식을 사용할 경우, 각 수집함에 별도의 슬러지 배출관을 설치해야 하며 개별 배출이 필요하므로 운영 부담이 큼.
3) 스크레이퍼(슬러지 긁개)를 이용한 슬러지 배출 시, 지지부 및 구동부가 물에 잠기게 되어 부식이 발생하기 쉬움.

적용 조건

1) 지하수위가 높고 지질 조건이 불량한 지역에 적합.
2) 대형, 중형 및 소형 하수 처리장에 적용 가능.

2. 수직류 침전지

수조 형태는 주로 원형이며, 일부는 사각형 또는 다각형으로 설계됩니다. 폐수는 수조 중앙에 위치한 중앙관을 통해 유입되며, 중앙관 하단의 반사판을 거쳐 수조 단면에 균일하고 완만하게 분배됩니다. 수면이나 수조 벽 주변에 설치되므로 물의 흐름은 기본적으로 하부에서 상부로 이동합니다. 슬러지는 바닥의 슬러지 호퍼에 저장됩니다.

장점

1) 기계식 슬러지 제거 장비가 불필요하여 슬러지 배출이 용이하고 관리가 간단합니다.
2) 설치 면적이 작습니다.

단점

1) 수조 깊이가 깊어 시공이 어렵습니다.
2) 충격 부하 및 온도 변화에 대한 적응력이 낮습니다.
3) 비용이 더 높습니다.
4) 수조 직경이 너무 크면 수분배가 균일하지 않게 되므로 적정 범위를 유지해야 합니다.

적용 조건

소량의 폐수를 처리하는 소규모 하수처리장에 적합합니다(단일 수조의 용량은 일반적으로 1000m³ 미만).

3. 방사형 침전조

방사형 침전조는 대규모 침전조로, 대부분 원형 구조를 채택하며 소형의 경우 사각형 또는 다각형 형태를 사용하기도 합니다. 입수구와 출수구의 배치는 수직형 침전조와 동일하여 중앙에서 유입되고 주변으로 배출되는 방식입니다. 다만, 지름 대 수심 비율은 수직형 침전조에 비해 방사형 침전조가 훨씬 큰 특징을 가집니다. 슬러지 호퍼는 조체 중앙에 설치되며, 바닥은 중앙 방향으로 기울어져 있습니다. 일반적으로 스크레이핑(또는 흡입) 기계를 통해 슬러지를 제거합니다.

장점

1) 대부분의 슬러지가 기계적으로 배출되어 운전 성능이 우수하고 관리가 용이합니다.
2) 기계식(스크레이핑) 슬러지 배출 장비가 표준화 및 정형화되었습니다.
3) 구조적 응력 조건이 양호합니다.

단점

1) 설치 면적이 넓습니다.
2) 기계식 슬러지 제거 장비가 복잡하며, 시공 품질 기준이 높습니다.

적용 조건

1) 지하수위가 높고 공학적 지질 조건이 불량한 지역에 적합합니다.
2) 대형, 중형 및 소형 하

ge treatment plants.

4. 사판식 및 관형 침전지

사판식 및 관형 침전지는 얕은 수조 이론(Shallow Pool Theory)에 기반하여 기존 침전지의 침전 구역에 경사판 또는 경사관을 추가하여 설계됩니다. 이 설비는 경사판(관) 침전 구역, 유입 분배 구역, 청수 배출 구역, 완충 구역 및 슬러지 구역으로 구성됩니다.

장점

1) 높은 침전 효율과 짧은 체류 시간.
2) 높은 수력 부하로, 일반 침전지 대비 2배 이상의 처리 용량을 제공합니다.
3) 설치 면적이 작아 토목 공사 비용을 절감할 수 있습니다.

단점

1) 특정 조건에서 경사판 및 관 내부에 조류가 번식할 수 있어 유지보수 및 관리가 번거롭습니다.
2) 슬러지 배출이 어렵습니다.
3) 경사판 및 경사관이 막히기 쉽습니다.

적용 조건

도시 하수의 1차 침전지로 적합합니다.