• Title/Summary/Keyword: 정류벽

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Investigation on the Hydrodynamic Behaviors of the Clarifier with an Interior Baffle in WWTP by using of Radiotracer $^{99m}Tc$ ($^{99m}Tc$ 추적자를 이용한 하수처리 시설 내 침전조의 정류벽 설치 유무에 따른 유체거동 변화측정)

  • Kim, Jin-Seop;Kim, Jong-Bum;Kim, Jae-Ho;Jung, Sung-Hee
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • v.32 no.3
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    • pp.117-122
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    • 2007
  • The hydrodynamic behaviors of the clarifier with an interior baffle in a wastewater treatment plant was investigated by using a radiotracer $^{99m}Tc$(30 40 mCi) to verify the results of CFD(computational fluid dynamics) modelling in the previous study. The clarifier model was manufactured with consideration to the hydraulic similarity(1/21) of a real plant($L{\times}W{\times}H:2.6{\times}0.4{\times}0.2m$). By installation of an interior baffle to the clarifier, the strong density current at the bottom of the clarifier decreased substantially and increased the area of sludge settling zone, which were visualized successfully from the radiotracer experiment. Also the portion of short circuit stream changed from 48 % to 32 % and the mean residence time of sludge decreased from 940 sec to 810 sec, which corresponds to the results of CFD modelling. As a result, it is anticipated that radiotracer technology can be used as an important tool for designing new wastewater treatment plants and verifying their performances after structural modifications.

Performance Enhancement Study of a Final Clarifier by the Optimum Design of Inlet and Baffle Condition (유입구 및 정류벽 최적설계에 의한 최종 침전지 성능 개선 연구)

  • Kim, Hey-Suk;Shin, Mi-Soo;Jang, Dong-Soon;Jung, Sung-Hee;Gang, Dong-Hyo
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.27 no.2
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    • pp.177-183
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    • 2005
  • The effluent quality is directly affected by the separation of biological solids in a final clarifier because the majority of discharged $BOD_5$ and SS are virtually dependent on the results of biological solids in the sedimentation tank effluent. If a final clarifier is effectively designed and operated, the desired goal of clarification for wastewater can be achieved together with the cost reduction in the treatment of wastewater. To this end flow characteristics and the removal efficiency of SS are numerically investigated especially by the change of the inlet position and the installation of baffle to improve the performance of a rectangular final clarifier. The 2-D computer program developed in a rectangular coordinates has been successfully validated against experimental residence time distribution(RTD) curves obtained by tracing radio-isotope. The lowering of the inlet position weakens the density current and induces the settling of SS in the front zone of a clarifier. Thus the decreased traveling distance of the sludge increases the removal efficiency of SS in the effluent. The inlet baffle installed in the front region of clarifier prevents the short circuiting flow and induces to flow into the dense underflow, which eventually improves the effluent quality. In the case of lower inlet position, however, installation of baffle results in degradation of effluent quality. Consequently it is strongly recommended that in-depth numerical study be performed in advance for optimizing a clarifier design and retrofitting to improve effluent quality in a final clarifier.

The Analysis of Coagulation Effect in the Water Treatment Plant by Input of Micro-Particles having Different Specific Gravity (비중이 다른 미세입자의 투입에 따른 정수장의 응집 효과 분석)

  • Kwon, Young-Bin;Choi, Gye-Woon;Lee, Joo-Kyoung;Park, Hyo-Seon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.673-677
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    • 2009
  • 현재 상수시설의 경우 갈수록 악화되는 수질과 정수장의 유지관리 인원 상주의 어려움, 기존의 응집, 침전, 여과 정수처리 시스템의 처리성능 증대에 따른 한계성에 직면한 상황이다. 안정적으로 수질의 개선을 통한 장치의 컴팩트화, 유지관리가 편리한 고도정수 수질기준에 만족하는 정수처리 시스템이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 정수처리 시설인 혼화지에 응집제와 함께 다양한 비중을 가지고 있는 모래입자를 투입하여 응집제와 모래의 결합에 따른 탁도 제거효율과 슬러지의 양을 비교하였으며, 침전지내에 정류벽을 설치하여 침전지 초반에 가라앉을 수 있도록 유도하여 탁도 및 슬러지양을 비교하였다. 응집제만 투입한 경우보다 시료를 투입한 경우가 탁도제거율과 슬러지양이 상승하는 것을 볼 수 있으며 그중에서도 규사의 경우가 가장 많은 탁도제거율의 상승을 나타냈다. 또한 이중 정류벽을 설치하여 탁도 및 슬러지양을 측정한 결과 이중정류벽을 설치하지 않은 경우보다 탁도제거율 및 슬러지양 또한 높게 측정되었으며 슬러지의 양 또한 침전지 앞부분에 집중되는 것으로 나타났다. 이러한 경우 상기 플럭의 질량이 증가하기 때문에 처리속도를 높이고, 체류시간을 줄이고, 처리를 효율적으로 안정되게 수행하는 것이 가능하다. 본 연구결과를 바탕으로 정수시설의 설치에 있어 시료와 이중정류벽을 함께 사용할 경우 응집제의 절감 또는 침전지의 컴팩트화를 가져올 것으로 예상된다.

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Application of CFD model for the design of settling basin inlet structure (침전지 유입부 설계를 위한 CFD모형의 적용)

  • Yu Chang Hwan;Lee Jong Hyun;Kim Dae Geun;Kim Nam Il
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.1083-1087
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    • 2005
  • 하수처리장의 침전지는 고형물(SS)을 침전, 제거하여 하수를 정화하는 시설로서 생물학적처리에 의해 발생하는 슬러지와 처리수를 분리하는 것을 주목적으로 한다. 장방형침전지의 경우, 유입된 하수가 침전지의 전 단면에 걸쳐 균일하게 도달하게 하기 위하여 $6\~20\%$ 정도의 유공율을 가진 유공정류벽을 설치하며 유효 침전구역에서의 유속은 0.08 m/sec 이하가 되도록 설계되어야 한다. 지금까지 침전지 유입부의 설계시에는 상기 설계기준만을 참조하여 설계가 진행되고 있는 실정으로 보다 나은 대안을 도출하기 위한 분석은 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 이용하여 침전지의 유입부 설계를 위한 설계인자를 도출하였다. 특히 유공정류벽의 크기, 위치 유공율에 따라서 유입하수의 수리적인 특성을 3차원적으로 분석하였다. 저류벽의 위치에 따른 유량의 분배효과를 검토하기 위하여 저류벽의 폭, W를 2.4 m로 고정하고 유입부에서 저류벽까지의 거리, L을 1.5 m, 2.0 m, 2.5 m로 변화시키며 수치모의를 수행하였다. 그리고 저류벽의 폭에 따른 유량의 분배효과를 검토하기 위하여 L을 고정하고 W를 변화시키며 수치모의를 수행하였다. 유공정류벽의 유공율에 따른 유량의 연직 분배효과를 검토하기 위하여 유공율을 변화시키며 연직위치별 통과유량을 산정하였다 각 모의조건에 대한 통과유량 산정결과, 유공율이 $7\%$일때 통과유량의 표준편차가 가장 작게 발생하며, 유공율이 $7\%$보다 감소하거나 증가하면 표준편차가 증가하고 있음을 알 수 있다. 본 연구에서는 상용 CFD모형인 FLOW-3D를 계획 중인 하수처리장의 침전지 유입부 설계에 적용하였으며 저류벽의 위치와 폭, 유공정류벽의 유공율에 따른 유입하수의 분배효과를 분석하였다. 실험을 수행하여 보다 정밀한 공식으로 개선할 수 있었다.$10,924m^3/s$ 및 $10,075m^3/s$로서 실험 I의 $2,757m^3/s$에 비해 통수능이 많이 개선되었음을 알 수 있다.함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히 교사들이 중요하게 인식하는 해방적 행동에 대한 목표를 강조

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Internal Short-circuiting Estimation in Clearwell : Part B. Improving T10/T Using Intra Basin and Diffuser Wall by Applying ISEM to Field (정수지 내부 단락류 발생 평가 : Part B. 내부 단락류 평가 방법의 현장 적용을 통한 내부 도류벽과 정류벽을 이용한 T10/T 증가분석)

  • Shin, Eunher;Lee, Seungjae;Kim, Sunghoon;Park, Heekyung
    • Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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    • v.22 no.1
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    • pp.113-120
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    • 2008
  • A large majority of clearwell must be modified with maintaining the present baffles since they were underground built with the material like concrete. Therefore it is unreasonable to apply the previous research in clearwell modification which is studied with the assumption that distance between baffles is constant. In this study, internal short-circuiting estimation method (ISEM), which has the advantage of being applied at any condition, is applied to evaluate modification of A clearwell and modify B and C clerwell which have unusual characteristics. After analyzing the hydraulic efficiency at current state, modifications, where baffles, intra basins and diffuser walls are additionally installed, are considered and evaluate using ISEM. And the effect of intra basin and diffuser wall on $T_{10}/T$ is estimated and application feasibility of ISEM is evaluated. The improvement of intra basins is almost same with that of baffles. Also, short-circuiting in effluent zone can be reduced with the same level of channel zone if intra basin is added in effluent zone. However, effect range is restricted to the next channel zone. Diffuser wall can obtain the lower ISI than minimum ISI of cases where baffles and intra basins are installed. Therefore, additional improvement of $T_{10}/T$ value can be expected after $T_{10}/T$ value converges maximum only using baffles

Improvement of Rectangle Sedimentation basin using the Moving Baffle (이동식 정류장치를 이용한 횡류식 침전지 침전효율 개선 연구)

  • Cho, Young-Man
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.27 no.7
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    • pp.726-731
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    • 2005
  • Sedimentation is treated as the most important unit process in waterworks, and plays great role on turbidity removal efficiency. Rectangle sedimentation basin is the most widely accepted sedimentation process. But it has some problems with short-circuit flow and density flow caused by temperature and influent turbidity variation. To solve these problems, installation of rectification wall was suggested, but not generally fully accepted in field. Because hole of rectification wall cause jet flow. In this research, use of moving baffle was investigated. Moving baffle was designed to induce uniform velocity at every section of water flow. The baffle walls was made from soft fiber materials. The baffle walls with flow of sedimentation basin moves at same speed. It is like that it controls density flow and short-circuit flow and induce uniform velocity at every section of water flow in sedimentation basin. When moving baffle was operated retention time of sedimentation basin was extended to 1 hours. When it talked again and the effluent time of highest concentration of the chlorine ion from 100 minutes was extended to 160 minutes. Turbidity removal efficiency was tested with different operation modes(continuous and batch) with influent turbidity and retention time. It was revealed that turbidity removal efficiency carl be improved up to 36%(continuous mode) and 58%(batch mode) respectively. Consequently if moving baffle introduces in Rectangle sedimentation basin, it forecasts that the turbidity improvement above 30% will be possible.

Study on Methodology for Reducing Dead Zone Flow within Chlorine Contactor Installing Porous Baffles (유공벽을 이용한 우류식 염소접촉조 사류 저감 방안 연구)

  • Park, Hyun-Ho;Park, No-Suk;Cha, Min-Whan;Kim, Sa-Dong;Won, Chan-Hee
    • Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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    • v.24 no.5
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    • pp.519-525
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    • 2010
  • From the results of tracer test for the existing chlorine contactor in Y water treatment plant, $T_{10}$ and $T_{10}$/T were calculated as 130 min and 0.16, respectively. Therefore it required the modification schemes for improving hydraulic efficiency, surrogated by T10 and $T_{10}$/T, and disinfection performance. In this study, in order to reduce dead zone within contactor, the installation of porous baffles in the near of each corner was suggested and verified using transient CFD(Computational Fluid Dynamics) simulation technique and tracer tests on dynamic condition. From the results of simulation and tracer tests, it was revealed that porous baffles installed have been effective to reduce dead zone within contactor, and increase plug flow fraction.