선회류를 이용한 응집침전모듈의 개발 및 실증 연구

본 연구의 목적은 소규모 응집침전모듈의 개발 및 lab-scale테스트를 통한 실증이다.최근 하수처리율이 높아짐에 따라 비점오염원 관리에 대한 관심이 높아지고 있어 소규모 처리장치 개발의 필요성이 증대되고 있다.본 연구의 응집침전모 듈은 응집공정 이후 외부 영역에서 선회류를 통한 플럭(floc)의 추가 성장 및 미세 플럭 수의 감소,내부 침전 영역에서 수직· 수평류 복합침전방식을 통한 침전효율 증대로 효과적인 고액분리가 가능토록 하였다.응집침전모듈은 수직·수평류 복합침전 방식을 통해 재래식침전조에 비해 같은 체적에서 침전면적 및 표면부하율을 4.4배 증가시킬 수 있었다.본 연구에서 외부 및 내부 침전 영역에서의 선회류 형성·유지와 내부 침전영역에서의 균등한 유량분배를 본 공정의 중요한 설계인자로 선정하 였고,이의 도출을 위해 유체유동해석 모델인 FLUENT를 이용하였다.선회류 유동경향 모사를 통해 유입속도,외부조의 규 격,하부콘호퍼 깊이 등을 결정하였고 속도분포 및 유량분배 해석을 통해 유출공 직경과 개수,유출홀 직경 등 내부 침전영역 의 세부 규격을 도출하였다.60ℓ/hr규모의 파일럿 테스트 결과 20분의 체류시간 동안(표면부하율은 37.3㎥/㎡일)탁도 300～800NTU의 폐수를 고분자응집제 주입 없이 10NTU이하로 처리할 수 있었으며,유체유동해석 모델을 활용한 설계인 자 도출의 가능성을 확인하였다.