가압부상(DAF)

정의

가압부상법은 용존공기부상법(DAF)이라고도 부르는 부상분리 방법이다.

핵심은 물에 녹은 공기를 미세기포로 되돌려 입자를 함께 띄우는 것이다.

기포가 플록에 붙으면 겉보기 비중이 물보다 작아져 함께 떠오른다.

떠오른 층은 스키머로 걷어내고, 맑은 물은 아래에서 뽑는다.

구성과 흐름

DAF 설비는 응집부, 포화기, 감압 노즐, 부상조, 스키머로 구성된다.

포화기는 가압한 물에 공기를 녹여 과포화 상태를 만든다.

감압 노즐에서 과포화분이 미세기포로 석출된다.

미세기포가 플록에 붙어 부상조 표면으로 떠오른다.

떠오른 층은 스키머로 걷어내고, 맑은 물은 하부에서 배출한다.

기포 부착 플록의 상승이 침강보다 빨라 DAF의 장점이 된다.

원리와 A/S 비

헨리 법칙에 따라 압력이 높을수록 물에 녹는 공기의 양이 늘어난다.

가압수를 감압 노즐로 내보내면 과포화분이 미세기포로 석출된다.

실무 설계에서는 공기 대 고형물비, 즉 A/S 비로 가압 조건을 정한다.

A/S는 P, f, R이 커질수록 커지고 고형물 농도 Sa가 커질수록 작아진다.

회수류 계산 예

처리유량 1,000 m³/d, 회수비 0.10인 회수류 DAF를 계산해 보자.

회수류량은 회수비에 처리유량을 곱한 값, Qr = R × Q이다.

계산하면 0.10 × 1,000 = 100 m³/d이고, 처리유량의 10%다.

회수비가 낮으면 기포가 부족하고, 높으면 가압 동력이 커진다.

침전과 비교

DAF는 침전과 비교하면 원리와 적용 대상이 다르다.

DAF는 미세기포가 플록에 붙어 떠오르고, 침전은 자중으로 가라앉는다.

그래서 저탁도 원수, 조류, 저비중 입자 처리에는 DAF가 유리하다.

부상 슬러지는 침전 슬러지보다 고형물 농도가 높고 탈수성도 좋다.

답안에는 가압 포화기 압력, 회수비, A/S 비를 함께 적어야 한다.

정리와 직접 풀기

정리하면 DAF는 가압 용해 후 대기압에서 미세기포를 방출해 부상시키는 공정이다.

방식은 회수류 DAF를 주로 쓰고, 전류식과 부분류식이 있다.

장점은 짧은 응집시간과 작은 면적, 단점은 가압 동력비와 복잡한 운전이다.

직접 풀어 보자.