BR112018072102B1

BR112018072102B1 - Aparelho para tratamento de ozônio e sistema de tratamento de água incluindo o mesmo

Info

Publication number: BR112018072102B1
Application number: BR112018072102-6A
Authority: BR
Inventors: Lee Kwang Hee; An Nam Woo
Original assignee: Gyeongju-Si, Gyeongsangbuk-Do
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2022-11-16
Also published as: BR112018072102A2; CN209396964U; WO2018225890A1; KR101835271B1

Abstract

De acordo com a presente invenção, é divulgado um aparelho de tratamento do ozônio. O aparelho de tratamento de ozônio inclui: um tanque de água tratada (610), incluindo um espaço interno vedado, uma entrada de esgoto (612) que é formada em um lado respectivo e através da qual o esgoto é fornecido, e uma saída de esgoto (613) que é formada no outro lado respectivo e através da qual o esgoto ozonizado é descarregado; um ozonizador (620) conectado com o outro lado do tanque de água tratada (610) e configurado para receber esgoto, gerar ozônio para ser dissolvido no esgoto fornecido e descarregar o esgoto; e um tanque de reação de ozônio (630) com um espaço interno vedado, uma entrada de água ozonizada (631) formada em uma porção inferior respectiva, conectada ao ozonizador (620), e através da qual a água ozonizada é fornecida, uma parede divisória (632) disposta transversalmente na mesma para dividir verticalmente o espaço interno em uma pluralidade de tanques de contato (633a a 633c) e tendo um furo de passagem (634) aberto verticalmente nela, e uma saída de água tratada (635), que é formada em uma porção superior respectiva, conectada com um lado do tanque de água tratada (610) pelo tubo de fornecimento de água tratada (640), e através da (...).

Description

[ÁREA TÉCNICA]

[0001] A presente invenção refere-se a um aparelho para tratamento de ozônio e um sistema de tratamento de água incluindo o mesmo, e, mais especificamente, a um aparelho para tratamento de ozônio que purifica a água pela reação de esgoto poluído com ozônio a fim de remover eficazmente a matéria orgânica, a demanda bioquímica de oxigênio (BOD | biochemical oxygen demand), germes, cheiro e cromaticidade incluída no esgoto, e um sistema de tratamento de água incluindo o mesmo.

[TÉCNICA PRÉVIA]

[0002] Geralmente, o ozônio tem o efeito de esterilizar o bacilo do cólon incluído no esgoto ou remover uma matéria orgânica quando entra em contato com o esgoto, e, assim, o ozônio tem sido usado nas estações de tratamento de esgoto. Convencionalmente, o ozônio gerado por um ozonizador é injetado em uma câmara na qual o esgoto é introduzido, e o esgoto e o ozônio são reagidos um com o outro, de forma que, assim, o esgoto poluído é purificado.

[0003] Além disso, uma matéria orgânica ou demanda bioquímica de oxigênio (DBO) incluída no esgoto é facilmente removida em um estado de alta concentração no qual o ozônio é supersaturado, e os germes, cheiro e cromaticidade são removidos em um estado de baixa concentração no qual o ozônio é relativamente menor, mas um aparelho de tratamento de ozônio convencional permite que uma reação de ozônio seja realizada em uma câmara. O efeito de remoção dos germes, cheiro ou cromaticidade é degradado quando a concentração do ozônio na câmara for alta, mas, ao contrário, um efeito de remoção da matéria orgânica ou DBO é degradado quando a concentração do ozônio na câmara for baixa, criando a necessidade de se fornecer uma pluralidade de câmaras com diferentes concentrações de ozônio e, assim, apresentando um problema com custos de instalação e aumento do tamanho da instalação.

[0004] Além disso, uma vez que o ozônio usado na reação de ozônio não é usado para outros fins ou é descarregado, e descartado, uma quantidade predeterminada de ozônio é continuamente gerada pelo ozonizador, criando, assim, um problema em que se cria constantemente uma carga de resíduos de uma instalação de eliminação de ozônio.

[DOCUMENTO DE PATENTE]

[0005] (Documento de Patente 1) Publicação Divulgada de Patente Coreana N° 10-1544604 (07 de agosto de 2015), Sistema de Reciclagem de Águas Residuais em Estação de Tratamento de Esgoto

[PROBLEMA TÉCNICO]

[0006] A presente invenção é voltada a proporcionar um aparelho de tratamento de ozônio capaz de maximizar a eficiência de purificação do esgoto com uma reação de ozônio ao incluir um espaço de contato de alta concentração no qual o ozônio é supersaturado e um espaço de contato de baixa concentração no qual o ozônio é relativamente menor um tanque de reação capaz de minimizar uma quantidade de ozônio gerado e uma carga de resíduos de instalações de descarte de ozônio usando o ozônio para uma reação de ozônio na geração de bolhas, e um sistema de tratamento de água incluindo o mesmo.

[SOLUÇÃO TÉCNICA]

[0007] Um aspecto da presente invenção fornece um aparelho de tratamento de ozônio que inclui um tanque de água tratada (610), incluindo um espaço interior que é vedado, uma entrada de esgoto (612) que é formada em um lado respectivo e através da qual é fornecido o esgoto, e uma saída de esgoto (613) que é formada no outro lado respectivo e através da qual o esgoto ozonizado é descarregado, um ozonizador (620) conectado ao outro lado do tanque de água tratada (610) e configurado para receber esgoto, gerar ozônio para ser dissolvido no esgoto fornecido e descarregar o esgoto, e um tanque de reação de ozônio (630), incluindo um espaço interno que é vedado, uma entrada de água ozonizada (631) que é formada em uma porção inferior respectiva, conectada ao ozonizador (620), e através da qual a água ozonizada é fornecida, uma parede divisória (632) transversalmente disposta para dividir verticalmente o espaço interno em uma pluralidade de tanques de contato (633a a 633c) e tendo um orifício de passagem (634) aberto verticalmente, e uma saída de água tratada (635) que é formada em uma porção superior respectiva, conectada a um lado do tanque de água tratada (610) pelo tubo de abastecimento de água tratada (640) e através da qual a água ozonada é fornecida ao tanque de água tratada (610).

[0008] O tanque de reação de ozônio (630) pode incluir uma parede divisória (632) configurada para dividir verticalmente o espaço interno, um tanque de contato de alta concentração (633a) formado em uma porção inferior respectiva e configurado para remover a matéria orgânica e a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) incluída no esgoto com ozônio supersaturado, e um tanque de contato de baixa concentração (633b) formado em uma porção superior respectiva e configurado para remover os germes, o cheiro e a cromaticidade incluídos no esgoto com ozônio dissolvido relativamente menos que o ozônio no tanque de contato de alta concentração (633a), caracterizado pela parede divisória (632) poder incluir uma parede divisória inferior (632b) e uma parede divisória superior (632a), ambas dispostas no espaço interno a ser espaçado verticalmente a fim de formar, pelo menos, um tanque de divisão de concentração (633c) entre o tanque de contato de alta concentração (633a) e o tanque de contato de baixa concentração (633b) para manter, assim, uma concentração de ozônio nos tanques de contato (633a e 633b).

[0009] O tanque de água tratada (610) pode incluir uma pluralidade de paredes divisórias inferiores (614a) que se estendem para cima desde uma extremidade inferior do espaço interno, uma pluralidade de paredes divisórias superiores (614b), que se estendem para baixo desde uma extremidade superior do espaço interno e uma pluralidade de tanques de mistura (615), configurados para misturar a água ozonizada com o esgoto, caracterizado pela pluralidade de paredes divisórias inferiores (614a) e a pluralidade de paredes divisórias superiores (614b) poderem ser dispostas alternadamente no tanque de água tratada (610).

[0010] O reservatório de água tratada (610) pode, ainda, incluir um gerador de bolhas (616) configurado para fornecer bolhas a um tanque de mistura (615), que se encontra mais recuado na direção do fluxo de esgoto, da pluralidade de tanques de mistura (615), caracterizado pelo tanque de mistura (615) poder funcionar como um tanque gerador de bolhas para desgaseificar o ozônio incluído na água tratada usando as bolhas fornecidas pelo gerador de bolhas (616), e por um primeiro tubo de descarga de gás (617) para descarga do ozônio desgaseificado para o exterior ser fornecido em uma porção superior respectiva.

[0011] O tanque de reação de ozônio (630) pode incluir um segundo tubo de descarga de gás (637) formado em uma extremidade superior do tanque de reação de ozônio (630) para descarga do ozônio no tanque de reação de ozônio (630) no exterior, e o gerador de bolha (616) pode ser conectado a, pelo menos, um tubo de descarga de gás do primeiro tubo de descarga de gás (617) e do segundo tubo de descarga de gás (637) e pode ser configurado para gerar bolhas a serem fornecidas no tanque de mistura mais recuado (615) usando o gás ozônio fornecido.

[0012] Outro aspecto da presente invenção fornece um sistema de tratamento de água que inclui um aparelho de coagulação de alta velocidade (200), incluindo uma primeira câmara de coagulação (210), tendo um espaço interno (211) que é vedado, uma entrada de esgoto (212) e uma saída de esgoto (213), um eixo rotativo (220) que é disposto verticalmente no espaço interno para ser rotativo e através do qual um floculante fornecido do lado de fora é descarregado no espaço interno, e uma parte de lâmina de agitação (230) montada ao redor do eixo rotativo (220) e configurada para formar um turbilhão enquanto roda, e um aparelho de tratamento de ozônio (600) que inclui um tanque de água tratada (610), incluindo um espaço interior que é vedado, uma entrada de esgoto (612), formada em um lado respectivo e através da qual o esgoto descarregado a partir do aparelho de coagulação de alta velocidade (200) é fornecido, e uma saída de esgoto (613), formada no outro lado respectivo e através da qual o esgoto ozonizado é descarregado, um ozonizador (620) conectado ao outro lado do tanque de água tratada (610) e configurado para receber o esgoto, gerar ozônio e descarregar o esgoto fornecido no qual o ozônio é dissolvido, e um tanque de reação de ozônio (630) com um espaço interno que seja vedado, uma entrada de água ozonizada (631) formada em uma porção inferior respectiva e conectada ao ozonizador (620) para receber água ozonizada, uma parede divisória (632) disposta horizontalmente, configurada para dividir verticalmente o espaço interno em uma pluralidade de tanques de contato (633a a 633c), tendo um furo de passagem (634) aberto verticalmente, e uma saída de água tratada (635) formada em uma porção superior respectiva e conectada a um lado do tanque de água tratada (610) pelo tubo de abastecimento de água tratada (640) para fornecer a água ozonizada ao tanque de água tratada (610).

[0013] O sistema de tratamento de água pode incluir, ainda, um aparelho de floculação sem alimentação (300), incluindo uma segunda câmara de coagulação (310) com um espaço interno que é vedado, uma entrada de esgoto (311) formada na porção superior respectiva e conectada com a saída de esgoto do aparelho de coagulação de alta velocidade (200), e uma saída de esgoto (312) formada em uma porção inferior respectiva, uma parede divisória (320) transversalmente disposta na segunda câmara de coagulação (310) para dividir verticalmente o espaço interno em uma pluralidade de tanques de coagulação (321) e tendo um furo de passagem (322) formado no centro respectivo para ser aberto verticalmente, e uma placa de prevenção de turbulência (330) disposta horizontalmente abaixo do furo de passagem (322) e um escumador de superfície (400) incluindo uma câmara de reação (410) com um espaço interno que é vedado, uma entrada de esgoto (412) formada em um lado respectivo e conectada com a saída de esgoto (312) do aparelho de floculação sem alimentação (300), uma saída de água tratada (413) formada no outro lado respectivo, uma pluralidade de paredes divisórias inferiores (414) formada no espaço interno e estendendo-se para cima a partir de uma extremidade inferior do espaço interno, uma pluralidade de paredes divisórias superiores (415) se estende para baixo a partir de uma extremidade superior respectiva, e uma pluralidade de tanques de reação de bolhas (416) nos quais as paredes divisórias inferiores (414) e as paredes divisórias superiores (415) estão dispostas alternadamente nas porções superiores e inferiores respectivas, e uma unidade geradora de bolhas (420) configurada para gerar bolhas finas em um tamanho micro ou nano e fornecer as bolhas finas para o espaço interno.

[EFEITOS VANTAJOSOS]

[0014] De acordo com um aparelho para tratamento de ozônio e um sistema de tratamento de água incluindo o mesmo, primeiramente, um tanque de reação de ozônio (630), no qual uma reação de ozônio é realizada, inclui uma parede divisória (632) disposta em si para dividir verticalmente um espaço interno, um tanque de contato de alta concentração (633a) formado em uma porção inferior do espaço interno para remover uma matéria orgânica e demanda bioquímica de oxigênio (DBO) incluídas no esgoto com ozônio supersaturado, e um tanque de contato de baixa concentração (633b) formado em uma porção superior respectiva para remover germes, cheiro e cromaticidade, e tendo o ozônio, que é dissolvido nele, relativamente menor que o ozônio no tanque de contato de alta concentração (633a), e, assim, a eficiência de purificação de esgoto com uma reação de ozônio pode ser maximizada, o que minimiza os custos para construção um sistema e o tamanho do equipamento.

[0015] Em segundo lugar, a parede divisória (632) inclui paredes divisórias inferiores (614a) e paredes divisórias superiores (614b) verticalmente espaçadas entre si no espaço interno, e, pelo menos, um tanque de divisão de concentração (633c) formado entre o tanque de contato de alta concentração (633a) e o tanque de contato de baixa concentração (633b) para manter as concentrações de ozônio no tanque de contato de alta concentração (633a) e no tanque de contato de baixa concentração (633b), e o esgoto com ozônio de alta concentração descarregado do tanque de contato de alta concentração (633a) é diretamente introduzido no tanque de contato de baixa concentração (633b) e, portanto, uma concentração de ozônio do tanque de contato de baixa concentração (633b) pode ser efetivamente impedida de aumentar acentuadamente.

[0016] Em terceiro lugar, o tanque de água tratada (610), no qual o esgoto comum e o esgoto ozonizado vindos a partir do tanque de reação de ozônio (630) são fornecidos e misturados, inclui uma pluralidade de tanques de mistura (615), nos quais uma pluralidade de paredes divisórias inferiores (614a) se estende para cima a partir de uma extremidade inferior do espaço interno e uma pluralidade de paredes divisórias superiores (614b) se estende para baixo a partir de uma extremidade superior respectiva são alternadamente dispostas em uma porção superior e inferior respectiva para misturar a água ozonizada com o esgoto, e, assim, o tempo de retenção para reagir a água ozonizada e o esgoto pode ser maximizado, e a água ozonizada e o esgoto são movidos verticalmente devido a cada uma das paredes divisórias (614a e 614b), podendo aumentar, dessa forma, a eficiência de mistura da água ozonizada e o esgoto.

[0017] Em quarto lugar, o tanque de mistura (615), situado mais recuado na direção do fluxo de esgoto, dentre uma pluralidade de tanques de mistura (615), funciona como um tanque gerador de bolhas para desgaseificação do ozônio incluído na água tratada com bolhas fornecidas pelo gerador de bolhas (616), e inclui um primeiro tubo de descarga de gás (617) fornecido em uma parte superior do tanque de água tratada (610) para descarregar o ozônio desgaseificado no exterior, evitando, assim, que o ozônio seja contido na água tratada. Além disso, um segundo tubo de descarga de gás (637) é formado em uma extremidade superior do tanque de reação de ozônio (630) para descarregar o ozônio no tanque de reação de ozônio (630) para o exterior. O gerador de bolhas (616) é ligado a, pelo menos, um tubo de descarga de gás do primeiro tubo de descarga de gás (617) e do segundo tubo de descarga de gás (637) e gera bolhas a serem fornecidas ao tanque de mistura mais recuado (615) usando o ozônio fornecido, reciclando, assim, o ozônio descartado convencionalmente, e, assim, uma quantidade de ozônio gerada e uma carga de resíduos das instalações de descarte de ozônio podem ser minimizadas.

[DESCRIÇÃO DOS DESENHOS]

[0018] A Fig. 1 é uma visualização esquemática mostrando uma configuração completa de um sistema de tratamento de água de acordo com uma aplicação exemplar da presente invenção.

[0019] A Fig. 2 é uma visualização transversal lateral, mostrando uma configuração de um aparelho de tratamento de ozônio de acordo com uma aplicação exemplar da presente invenção.

[0020] A Fig. 3 é uma visualização transversal lateral, mostrando uma configuração de um aparelho de coagulação de alta velocidade de acordo com uma aplicação exemplar da presente invenção.

[0021] A Fig. 4 é uma visualização transversal lateral, mostrando uma configuração de um aparelho de floculação sem alimentação de acordo com uma aplicação exemplar da presente invenção.

[0022] A Fig. 5 é uma visualização transversal lateral, mostrando uma configuração de um escumador de superfície de acordo com uma aplicação exemplar da presente invenção.

[0023] A Fig. 6 é uma visualização esquemática para descrever um princípio operacional no qual uma pluralidade de filtros são usados alternadamente de acordo com uma aplicação exemplar da presente invenção.

[MODOS DA INVENÇÃO]

[0024] A seguir, várias aplicações da presente invenção serão descritas em detalhes com referência aos desenhos anexos. Antes de descrever as aplicações, termos e palavras usados no presente relatório de patente e reivindicações, não se devem interpretar os mesmos como se limitados aos significados ou descrições comumente usados em dicionários e devem ser interpretados como significados e conceitos que sejam consistentes com o escopo tecnológico da presente invenção com base no princípio de que os inventores definiram apropriadamente tais conceitos de termos a fim de descrever a presente invenção da melhor maneira.

[0025] Uma vez que as aplicações descritas no presente relatóriode patente são apenas aplicações exemplificativas e não representam o âmbito tecnológico global da presente invenção, entende-se que a presente invenção abrange vários equivalentes, modificações e substituições no momento da apresentação deste pedido.

[0026] Antes de descrever as aplicações da presente invenção, os termos descritos abaixo são definidos. O termo “águas residuais” mencionado abaixo, que nada mais é do que a água residual incluindo vários contaminantes, refere-se ao sistema de esgoto combinado (CSO | combined sewer overflow), escoamento de água, esgoto bruto, águas residuais industriais, lixiviados, resíduos humanos, efluentes e similares. Portanto, o termo “matéria flutuante” incluída na água residual mencionada abaixo se refere a vários tipos de contaminantes, incluindo lodo químico, matéria orgânica de alta concentração, bem como impurezas incluídas em grande quantidade na água da chuva.

[0027] Além disso, o termo “coagulação”, mencionado abaixo, se refere a um fenômeno em que matéria flutuante fica emaranhada por um contato mútuo e se torna uma grande massa, e daqui em diante, será entendido que a coagulação inclui um significado de “floculação”, que se refere a um fenômeno no qual a matéria flutuante é coagulada em uma massa maior que uma massa geralmente coagulada.

[0028] Conforme mostrado na Fig. 1, um sistema de tratamento de água, de acordo com uma aplicação exemplar, inclui um aparelho de tratamento do ozônio 600, um aparelho de coagulação de alta velocidade 200, um aparelho de floculação sem alimentação 300 e um escumador de superfície 400.

[0029] Em primeiro lugar, o aparelho de tratamento de ozônio 600 é um aparelho de purificação de esgoto que maximiza a eficiência de purificação de águas residuais com uma reação do ozônio por ter um espaço de contato de alta concentração em que o ozônio é supersaturado e um espaço de contato de baixa concentração no qual existe relativamente menos ozônio, sendo formado em um reator. Conforme mostrado na Fig. 2, o aparelho de tratamento com ozônio 600 inclui um tanque de água tratada 610, um ozonizador 620 e um tanque de reação de ozônio 630.

[0030] O tanque de água tratada 610, que é um tanque de armazenamento para misturar a água ozonizada, esta sendo o esgoto no qual o ozônio se dissolve no tanque de reação de ozônio 630 com o esgoto despejado a partir de um escumador de superfície 400 disposto em uma extremidade frontal do tanque de água tratada 610, inclui um espaço interno vedado, uma entrada de esgoto 612 formada em um lado respectivo e conectada com uma saída de água tratada 413 do escumador de superfície 400 por um canal para receber o esgoto, e uma saída de esgoto 613, formada no outro lado respectivo, e através da qual o esgoto ozonizado é descarregado.

[0031] Neste caso, um tubo de fornecimento de águas residuais 611 conectado à entrada de esgoto 612 para injetar uniformemente o esgoto fornecido no espaço interior permanece disposto no espaço interior, e uma pluralidade de bocais dispostos no espaço interior para ficarem espaçados horizontalmente um do outro é conectada a uma extremidade do tubo de fornecimento de esgoto 611, de modo que o esgoto é fornecido a uma pressão uniforme.

[0032] Além disso, uma entrada de água tratada 619 para introduzir a água ozonada, que é descarregada a partir do tanque de reação de ozônio 630 no tanque de água tratada 610, é formada em um lado do tanque de água tratada 610, e uma porta de abastecimento de esgoto 618 para fornecer uma parte do esgoto fornecido ao ozonizador 620 é formada no outro lado do tanque de água tratada 610. A saída de esgoto 613 é disposta no tanque de água tratada 610 a uma altura predeterminada para descarregar o esgoto, o qual transborda quando um nível de água do esgoto fornecido é mais alto do que um nível de água predeterminado, em direção a um tanque de descarga 180 ou uma instalação de desinfecção por luz ultravioleta (UV) 190 formada em uma extremidade traseira, e, assim, o tempo de retenção do esgoto e da água ozonizada no tanque de água tratada pode aumentar.

[0033] Além disso, conforme mostrado na Fig. 2, o tanque de água tratada 610 inclui uma pluralidade de tanques de mistura 615, nos quais uma pluralidade de paredes divisórias inferiores 614a se estende para cima a partir de uma extremidade inferior do espaço interno e uma pluralidade de paredes divisórias superiores 614b se estende para baixo a partir de uma extremidade superior respectiva, sendo alternativamente dispostos nas extremidades superiores e inferiores respectivas e misturando a água ozonizada e o esgoto, e o tempo de retenção para a reação da água ozonizada com o esgoto é, dessa forma, maximizado, e a água ozonizada e o esgoto são deslocados verticalmente devido a cada uma das paredes divisórias 614a e 614b, podendo aumentar, assim, a eficiência de mistura da água ozonizada e do esgoto.

[0034] O ozônio O3 desgaseificado do tanque de reação de ozônio 630 flui para um medidor de fluxo de ar de uma unidade geradora de bolhas 420 através de um tubo para reutilizar o ozônio remanescente, e, assim, a eficiência do tratamento pode aumentar e o ozônio restante pode ser tratado.

[0035] Além disso, o tanque de água tratada 610 inclui um gerador de bolhas 616 para fornecer bolhas a um tanque de mistura 615, que se encontra mais recuado em uma direção de fluxo do esgoto, de uma pluralidade de tanques de mistura 615, caracterizado pelo tanque de mistura 615 funcionar como um tanque gerador de bolhas para a desgaseificação do ozônio incluído na água tratada com bolhas fornecidas pelo gerador de bolhas 616 e incluir um primeiro tubo de descarga de gás 617 fornecido em uma porção superior do tanque de água tratada 610 para descarregar o ozônio desgaseificado para o lado de fora. O ozônio dissolvido no esgoto é desgaseificado por bolhas injetadas por uma operação de geração de bolhas pelo gerador de bolhas 616 e pelo tanque gerador de bolhas e é descarregado através do primeiro tubo de descarga de gás 617, podendo evitar, dessa forma, uma operação onde o ozônio contido na água tratada cause efeitos prejudiciais ao corpo humano.

[0036] Além disso, um segundo tubo de descarga de gás 637 para descarregar o ozônio de dentro para fora é formado em uma extremidade superior do tanque de reação de ozônio 630, e o gerador de bolhas 616 é ligado a, pelo menos, um tubo de descarga de gás de um primeiro tubo de descarga de gás 617 e um segundo tubo de descarga de gás 637 e forma bolhas injetadas no tanque de mistura 615 usando o ozônio fornecido de modo a reciclar o ozônio desperdiçado convencionalmente e, assim, uma quantidade de ozônio gerado e uma carga de resíduos de uma instalação de eliminação de ozônio podem ser minimizados.

[0037] O ozonizador 620, que é um aparelho para fornecer o ozônio necessário para uma reação de ozônio, é ligado a uma porta de abastecimento de esgoto 618 formada no outro lado do tanque de água tratada 610 e recebe o esgoto no tanque de água tratada 610, gera o ozônio, dissolve o ozônio no esgoto fornecido e descarrega o esgoto no tanque de reação de ozônio 630.

[0038] Neste caso, uma bomba de circulação 650 também é fornecida entre a porta de fornecimento de esgoto 618 e o ozonizador 620 a fim de fornecer uma pressão de fluxo para o esgoto distribuído e fornecido, e, conforme ilustrado na Fig. 1, inclui uma pluralidade de bombas de circulação ramificadas e conectadas a uma linha de suprimento, e, portanto, quando uma bomba de circulação falha, a outra bomba de circulação impede que o tratamento de esgoto pare.

[0039] O tanque de reação de ozônio 630, que é um tanque de água para realizar a purificação através de uma reação de ozônio na qual o esgoto fornecido entra em contato com o ozônio, inclui um espaço interno vedado, uma entrada de água ozonizada 631 que é formada em uma porção inferior respectiva e conectada ao ozonizador 620 e através da qual é fornecida a água ozonizada, uma parede divisória 632 disposta horizontalmente no tanque de reação de ozônio 630 no sentido transversal para verticalmente dividir o espaço interno em uma pluralidade de tanques de contato 633a a 633c e incluindo um furo de passagem 634 aberto verticalmente na mesma e formado no centro respectivo, e uma saída de água tratada 635 formada em uma porção superior respectiva e conectada com um lado do tanque de água tratada 610 pelo tubo de fornecimento de água tratada 640 para fornecer a água ozonizada ao tanque de água tratada 610.

[0040] Neste caso, o espaço interno do tanque de reação de ozônio 630 é dividido verticalmente pela parede divisória 632 em um tanque de contato de alta concentração 633a, o qual é formado em uma porção inferior respectiva e remove a matéria orgânica e demanda bioquímica de oxigênio (BOD) incluídas no esgoto com ozônio supersaturado, e um tanque de contato de baixa concentração 633b, que é formado em uma porção superior respectiva e remove os germes, cheiro e cromaticidade incluídos no esgoto com o ozônio relativamente menos dissolvido que o ozônio no tanque de contato de alta concentração 633a.

[0041] Além disso, a parede divisória 632 inclui uma parede divisória inferior 632b e uma parede divisória superior 632a verticalmente espaçadas entre si no espaço interno, e, pelo menos, um tanque de divisão de concentração 633c formado entre o tanque de contato de alta concentração 633a e o tanque de contato de baixa concentração 633b para manter as concentrações de ozônio no tanque de contato de alta concentração 633a e no tanque de contato de baixa concentração 633b.

[0042] Neste caso, quando o tanque de contato de alta concentração 633a e o tanque de contato de baixa concentração 633b entram em contato próximo um com o outro verticalmente, a concentração de ozônio no tanque de contato de baixa concentração 633b é aumentada bruscamente, ficando acima de um valor apropriado pela água ozonizada de alta concentração introduzida através do furo de passagem, e a concentração da água ozonizada posicionada acima do tanque de contato de alta concentração 633a pode ser diminuída, ficando abaixo de um valor apropriado por uma diferença de concentração.

[0043] No entanto, o tanque de divisão de concentração 633c é disposto entre o tanque de contato de alta concentração 633a e o tanque de contato de baixa concentração 633b para reduzir uma mudança de concentração acentuada e, portanto, a concentração de ozônio no tanque de contato de alta concentração 633a e no tanque de contato de baixa concentração 633b pode ser mantida a um valor apropriado.

[0044] Além disso, a saída de água tratada 635 disposta no tanque de contato de baixa concentração 633b fica disposta no tanque de reação de ozônio 630 a uma altura pré- determinada e descarrega o esgoto para a entrada de água tratada 619 do tanque de água tratada 610 através do cano de fornecimento de água tratada 640 quando a água tratada fornecida transborda e o nível de água respectivo é superior a um determinado nível de água, podendo, assim, aumentar o tempo de reação do ozônio com a água de esgoto no tanque de reação 630.

[0045] A saída de esgoto 613 é disposta a uma altura pré-determinada no tanque de água tratada 610 e descarrega o esgoto para um tanque de descarga 180 ou em uma unidade de desinfecção UV 190, que é fornecida em uma extremidade traseira respectiva, quando a água tratada fornecida transborda e quando o nível de água é superior a um determinado nível de água.

[0046] Conforme descrito acima, de acordo com cada configuração e função do aparelho de tratamento de ozônio 600 da presente invenção, um espaço interior do tanque de reação de ozônio 630, no qual é realizada uma reação de ozônio, é verticalmente dividido pela parede divisória 632 disposta no mesmo, e, assim, o tanque de contato de alta concentração 633a para remoção de matéria orgânica e DBO incluídas no esgoto com ozônio supersaturado é formado em uma porção inferior do espaço interno, e o tanque de contato de baixa concentração 633b para remoção de germes, cheiro e cromaticidade incluídos no esgoto é formado em uma porção superior do mesmo com o ozônio dissolvido nele sendo relativamente menor do que o ozônio no tanque de contato de alta concentração 633a, e, assim, a eficiência de purificação do esgoto com uma reação de ozônio pode ser maximizada, assim como os custos para construção de um sistema e o tamanho do equipamento podem ser minimizados.

[0047] Entretanto, o aparelho de coagulação de alta velocidade 200 é um dispositivo de purificação que dissolve completamente o floculante no esgoto por rotação do esgoto introduzido na primeira câmara de coagulação 210, de modo a funcionar como um tanque de agitação rápida e maximizar a eficiência da coagulação entre o floculante dissolvido e uma matéria flutuante do esgoto.

[0048] O aparelho de coagulação de alta velocidade 200 inclui a primeira câmara de coagulação 210 disposta em uma extremidade traseira de um tanque de ajuste de taxa de fluxo 110, conforme mostrado na Fig. 1, e tendo um espaço interno vedado 211, uma entrada de esgoto 212 e uma saída de esgoto 213, formadas na mesma, conforme mostrado na Fig. 3, um eixo rotativo 220, tendo uma saída floculante 221 disposta verticalmente no espaço interno 211 para ser rotativa e descarregar o floculante fornecido vindo do exterior para o espaço interno, e uma parte de lâmina de agitação 230 montada ao redor do eixo rotativo 220, formando um redemoinho enquanto gira com a parte da lâmina de agitação 230.

[0049] Neste caso, a primeira câmara de coagulação 210 é formada em um tipo de tanque vedado para que o esgoto introduzido não vaze para o exterior, e pode ser formada de um material com excelente resistência à corrosão e resistência à abrasão, tal como aço inoxidável (SUS | steel use stainless) ou semelhante.

[0050] Além disso, o esgoto introduzido na porção inferior da primeira câmara de coagulação 210 é girado pela parte de lâmina de agitação 230 na câmara enquanto um floculante é fornecido através da saída de floculante 221, uma matéria flutuante coagulada pelo floculante dissolvido durante o processo de fornecimento é descarregada pela saída de esgoto 213 junto com o esgoto, e o esgoto introduzido na entrada de esgoto 212 é misturado com um floculante auxiliar, e, assim, um efeito de coagulação pode aumentar.

[0051] Além disso, o eixo rotativo 220 é um eixo rotativo para girar a parte de lâmina de agitação 230 que gira o esgoto introduzido e o floculante na primeira câmara de coagulação 210 e inclui um tubo de transferência de floculante 222, formado no mesmo para estender verticalmente e transferir o fornecimento floculante à saída de floculante 221.

[0052] Além disso, o eixo rotativo 220 é suportado em uma extremidade superior da primeira câmara de coagulação 210 para poder girar utilizando uma unidade rotativa, tal como um rolamento ou semelhante, como um meio, e é girado recebendo uma força de rotação a partir de um motor de condução 280 formado em um lado respectivo e girando de acordo com um sinal de controle de uma unidade de controle 500 descrita abaixo. Além disso, o motor de condução 280 é eletricamente conectado a um inversor, que não é mostrado, para ajustar a frequência de uma fonte de energia de acionamento usando o inversor e pode ajustar uma velocidade de rotação e uma direção de rotação do eixo rotativo.

[0053] Além disso, a parte de lâmina de agitação 230 inclui uma pluralidade de primeiras lâminas de agitação 231 dispostas radialmente em uma porção superior do eixo rotativo 220 na primeira câmara de coagulação 210 e uma pluralidade de segundas lâminas de agitação 233 dispostas radialmente no eixo rotativo 220 sob as primeiras lâminas de agitação 231, e as lâminas de agitação 231 e 233 incluem furos de passagem 232 e 234 abertos lateralmente de tal modo que cada uma das lâminas de agitação 231 e 233 é dividida em uma porção que pressiona o esgoto introduzido (porção de lâmina) e uma porção que não pressiona o esgoto introduzido (através da porção de furo), e, assim, o redemoinho formado pela rotação da parte da lâmina de agitação 230 pode ser maximizado.

[0054] Neste caso, o aparelho de coagulação de alta velocidade 200 inclui, ainda, uma pluralidade de placas de interferência de corrente de água 240 formadas em uma forma de placa na posição vertical, fixadas a uma parede interna da primeira câmara de coagulação 210 e dispostas de forma espaçada umas das outras ao longo da parede interna da primeira câmara de coagulação 210. As placas de interferência de corrente de água 240 formam um redemoinho na direção oposta à direção de redemoinho rotacional causando uma fricção com o esgoto que gira na primeira câmara de coagulação 210 de acordo com a rotação da parte da lâmina de agitação 230, e, assim, a eficiência de coagulação pode aumentar ainda mais.

[0055] Além disso, uma extremidade da entrada de esgoto 212 é conectada a outra extremidade do tubo de fornecimento de esgoto 250 conectado ao tanque de ajuste de taxa de fluxo 110, e o aparelho de coagulação de alta velocidade 200 inclui, ainda, um sensor de esgoto 260 disposto no tubo de abastecimento de esgoto ou na entrada de esgoto para medir a concentração do esgoto fornecido.

[0056] Além disso, a unidade de controle 500 para controlar uma operação do sistema de tratamento de água pode introduzir uma quantidade predeterminada de floculante requerida para coagular uma matéria flutuante e minimizar uma quantidade do floculante usado pelo controle da quantidade de fornecimento de floculante fornecido ao aparelho de coagulação de alta velocidade 200 de acordo com um sinal de detecção do sensor de esgoto 260.

[0057] Além disso, o aparelho de coagulação de alta velocidade 200 pode incluir, ainda, uma junta rotativa 270 ligada a uma extremidade superior do eixo rotativo 220 e fornecer um floculante a uma extremidade superior do tubo de transferência de floculante 222 que se estende verticalmente no eixo rotativo 220 e apenas um componente correspondente é substituído no caso de mau funcionamento e, portanto, a manutenção pode ser realizada facilmente.

[0058] Além disso, conforme mostrado na Fig. 1, o tanque de ajustamento de taxa de fluxo 110 e um tanque de floculação 120 são dispostos em uma extremidade dianteira do aparelho de coagulação de alta velocidade 200 para receber o esgoto, que é o objeto a ser purificado, e um floculante necessário para coagular o esgoto, e uma bomba floculante 121 operada de acordo com um sinal de controle é disposta em uma linha de fornecimento de floculante e, portanto, uma quantidade de floculante fornecida ao aparelho de coagulação de alta velocidade 200 pode ser ajustada.

[0059] Enquanto isso, o aparelho de floculação sem alimentação 300, que é um dispositivo de purificação para substituição de uma função de um tanque de agitação de desaceleração mecânica convencional, inclui uma pluralidade de tanques de coagulação 321 que dividem verticalmente a segunda câmara de coagulação 310, tendo uma estrutura de geração de corrente de água circular que cai por uma distância, introduzindo o esgoto de cada um dos tanques de coagulação 321 em um tanque de coagulação 321 adjacente à mesma e disposta em uma porção inferior ao mesmo, permitindo que a matéria flutuante fina incluída no esgoto circule por uma corrente de água sem separar a energia de alimentação e permitindo que pedaços de matéria estejam em contato uns com os outros, a fim de coagularem em um tamanho predeterminado.

[0060] Conforme mostrado na Fig. 4, o aparelho de floculação sem alimentação 300 inclui uma segunda câmara de coagulação 310 que tem um espaço interno vedado, uma entrada de esgoto 311 formada em uma porção superior respectiva e conectada com a saída de esgoto do aparelho de coagulação de alta velocidade 200, e uma saída de esgoto 312 formada em uma porção inferior respectiva, uma parede divisória 320 disposta transversalmente na segunda câmara de coagulação 310 para dividir verticalmente o espaço interno em uma pluralidade de tanques de coagulação 321, furos de passagem 322 formados no centro respectivo e abertos verticalmente, e uma placa de prevenção de turbulência 330 disposta horizontalmente sob cada um dos furos 322.

[0061] Neste caso, a segunda câmara de coagulação 310 é formada em um tipo de tanque vedado, de modo que o esgoto introduzido não escape para o exterior e seja formado por um material com excelente resistência à corrosão e resistência à abrasão, tal como SUS ou semelhante.

[0062] Além disso, no desenho, os três tanques de coagulação 321 são formados na câmara pelas duas paredes divisórias 320, mas uma parede divisória 320 ou, pelo menos, três paredes divisórias 320 são dispostas para formar dois ou, pelo menos, quatro tanques de coagulação 321. O esgoto introduzido na entrada de esgoto 311 disposta em uma extremidade superior da segunda câmara de coagulação 310 é introduzido em um primeiro tanque de coagulação 321 dividido por uma primeira parede divisória 320, o esgoto introduzido é descarregado para um segundo tanque de coagulação 321 através de um furo de passagem 322, o esgoto introduzido no segundo tanque de coagulação 321 é descarregado a um terceiro tanque de coagulação 321 através do furo de passagem 322, e o esgoto é descarregado para o exterior através da saída de esgoto 312 formada na extremidade inferior da segunda câmara de coagulação 310.

[0063] Conforme descrito acima, a segunda câmara de coagulação 310 é projetada em uma estrutura de vários estágios de coagulação no qual o esgoto é introduzido a partir de um lado superior e é descarregado. O esgoto introduzido em uma porção superior de cada um dos tanques de coagulação através da entrada de esgoto 311 ou do furo de passagem 322 forma uma corrente de água caindo que caiu para baixo pelo cabeçote de queda no centro, o esgoto, que está em contato com uma superfície inferior de cada um dos tanques de coagulação 321 durante a queda, se movimenta ao longo da superfície inferior, em contato com uma parede interna de cada um dos tanques de coagulação 321 enquanto se move para formar uma corrente de água ascendente crescente ao longo de uma superfície da parede, e, assim, conforme mostrado na Fig. 4, correntes de água de circulação são geradas em ambos os lados do centro de cada um dos tanques de coagulação 321.

[0064] Portanto, pedaços de matéria flutuante incluídos no esgoto introduzido a partir do lado de fora estão em contato uns com os outros e são coagulados com uma massa maior do que a matéria flutuante introduzida, circulando com a corrente de água circular gerada no primeiro tanque de coagulação 321, e a matéria flutuante coagulada torna-se maior enquanto passa pelo segundo tanque de coagulação 321 e pelo terceiro tanque de coagulação 321.

[0065] Neste caso, conforme mostrado nos desenhos, uma parte inclinada 331, que é gradualmente inclinada para cima em direção a um lado externo, é formada na periferia da placa de impedimento de turbulência 330 de modo a aumentar o tempo no qual o esgoto introduzido permanece na placa de impedimento de turbulência 330 e aumenta a largura do cabeçote, podendo, assim, aumentar a eficiência da coagulação.

[0066] Além disso, uma superfície inclinada 323, que é gradualmente inclinada para cima em direção a um lado externo, é formada em uma periferia da parede divisória 320, mas a parede divisória 320 é gradualmente inclinada para cima a partir da porção central para o lado externo e, assim, o lodo não permanece na superfície superior da parede divisória 320 e pode ser guiada para se mover na direção do furo de passagem 322.

[0067] Além disso, um tubo de controle de pressão 340 que descarrega ar no espaço interior para o exterior está disposto em uma parte superior da segunda câmara de coagulação 310, e a unidade de controle 500 controla o tubo de controle de pressão 340 para manter um valor definido quando uma pressão interior da segunda câmara de coagulação 310 é maior que o valor ajustado.

[0068] Além disso, um tubo de descarga de esgoto 360 é conectado entre a saída de esgoto 312 e a entrada de esgoto 412 do escumador de superfície 400, e o cano de descarga de esgoto 360 inclui uma parte curva que é curvada em uma posição de frente para uma posição de descarga do esgoto descarregado da saída inferior 312 tal que o esgoto fica em contato com uma parede interna do tudo de descarga de esgoto 360 ao ser descarregado através da saída de esgoto 312, e, assim, a separação da matéria flutuante coagulada incluída no esgoto pode ser minimizada.

[0069] Conforme mostrado na Fig. 5, um bocal de pulverização 419 para pulverizar o esgoto introduzido no interior de um tanque de reação de bolhas 416 é montado na entrada de esgoto 412. Um bocal de pulverização 419 é mostrado nos desenhos, mas uma pluralidade de bocais de pulverização 419 pode ser colocada os mantendo separados uns dos outros em uma direção de largura do tanque de reação de bolhas 416, e cada um dos bocais de pulverização 419 é conectado à entrada de esgoto 412 por um tubo ramificado, e, assim, o esgoto pode ser uniformemente injetado no tanque de reação de bolhas 416.

[0070] Entretanto, o escumador de superfície 400 remove a matéria flutuante em um estado em que as bolhas estão saturadas ao limitar temporariamente uma descarga de bolhas usando uma estrutura de partição instalada em várias etapas em uma direção de fluxo mais baixa, e, assim, a água pode ser rapidamente purificada e uma descarga de matéria flutuante na água tratada pode ser minimizada.

[0071] Portanto, o escumador de superfície 400 inclui uma câmara de reação 410 tendo um espaço interno vedado, uma entrada de esgoto 412 formada em um lado respectivo e conectada com uma saída de esgoto 312 do aparelho de floculação sem alimentação 300, uma saída de água tratada 413 formada no outro lado respectivo, uma pluralidade de paredes divisórias inferiores 414 estendendo-se para cima a partir de uma extremidade inferior do espaço interno, uma pluralidade de paredes divisórias superiores 415 se estendendo para baixo a partir de uma extremidade superior do espaço interno, uma pluralidade de tanques de reação de bolhas 416, as paredes divisórias inferiores 414 e as paredes divisórias superiores 415 alternadamente dispostas, e uma unidade geradora de bolhas 420 para gerar micro ou nano bolhas e fornecer as bolhas ao espaço interior.

[0072] Neste caso, a câmara de reação 410, que é uma câmara que fornece um espaço de reação para remover a matéria flutuante, fazendo com que uma matéria flutuante incluída no esgoto flutue quando o esgoto e as nanobolhas são fornecidos no espaço interno, inclui um espaço interior predeterminado no qual a flutuação é realizada, e o esgoto descarregado do aparelho de floculação não alimentado 300 é fornecido ao espaço interno através da entrada de esgoto 412, e o esgoto purificado é descarregado ao exterior através da saída de água tratada 413, posicionada no outro lado da câmara de reação 410.

[0073] Além disso, no desenho, três tanques de reação de bolhas 416 são formados em uma estrutura divisória na qual três paredes divisórias inferiores 414 e três paredes divisórias superiores 415 são alternadamente dispostas em uma direção de fluxo do esgoto na câmara de reação 410, mas a presente invenção não está limitada a isso, e dois tanques de reação de bolhas ou, pelo menos, quatro tanques de reação de bolhas podem ser formados em consideração à eficiência de purificação de acordo com a concentração da matéria flutuante incluída no esgoto e uma quantidade das nanobolhas fornecidas.

[0074] Além disso, uma bomba de entrada é controlada de uma maneira inversora para purificar eficientemente o esgoto de modo a ajustar com precisão uma taxa de fluxo constante, e, assim, uma quantidade de tratamento pode ser eficientemente controlada introduzindo quantitativamente esgoto e floculante, e a eficiência da flutuação pode aumentar devido à maximização de coagulação.

[0075] Além disso, o esgoto introduzido através da entrada de esgoto 412 pode incluir uma matéria flutuante em um tamanho que não seja flutuável por nanobolhas, e a matéria flutuante é precipitada no fundo conforme o tempo passa e não pode ser descarregada para o exterior. Assim, uma saída 418 é formada em uma porção inferior de cada um dos tanques de reação de bolhas 416, de modo que o lodo precipitado seja descarregada, e uma superfície inclinada pode ser formada em cada um dos tanques de reação de bolhas 416 de modo que o lodo precipitado seja movido para a saída 418. Neste caso, as superfícies inclinadas em um ângulo de 45° ou mais são formadas em ambos os lados da saída 418 para que o lodo seja facilmente removido.

[0076] O uso das nanobolhas tem uma variedade de vantagens. Em primeiro lugar, a resposta a um aumento abrupto na quantidade de água tratada é excelente, pois o tempo de retenção (um tempo flutuante) é menor que o tempo em um método de precipitação convencional (um tempo precipitado) e a área necessária para instalação é pequena. Pois, no caso de um método de precipitação, uma grande quantidade de floculante é usada para formar uma grande partícula de matéria flutuante para precipitação, e no caso de um método flutuante, uma eficiência de flutuação suficiente pode ser alcançada mesmo com menos partículas de matéria flutuante. Além disso, quando se usa um método flutuante de bolhas finas, micro ou nanobolhas com um diâmetro de 30 micrômetros ou menos, que seja menor do que o de milibolhas em um método de flutuação de ar convencional, uma frequência de anexação entre bolhas e partículas de matéria flutuante é alta devido à excelente interface-adsorção, e, assim, uma partícula de matéria flutuante com um tamanho de 2 mm ou menos pode ser removida sem um floculante. Uma pequena quantidade de floculante é necessária para garantir uma qualidade mais alta de água tratada e, portanto, uma quantidade de floculante inferior a uma quantidade no método de precipitação ou em um método de flutuação de ar convencional é, de fato, necessária.

[0077] Em segundo lugar, a bolha fina permanece na água por um tempo tão curto quanto 15 minutos ou até cerca de 1 hora a uma velocidade na qual a bolha fina aumenta na água de 1 a 3 mm/min, e o tempo de contato com a partícula de matéria flutuante é longo e, portanto, a eficiência de flutuação é alta.

[0078] Em terceiro lugar, a bolha fina (microbolha ou nanobolha) tem uma grande área superficial de bolha e uma taxa de dissolução de oxigênio alta, e a bolha fina remanescente após o tratamento flutuante é completamente dissolvida na água e, assim, as bolhas finas podem ser descarregadas com uma concentração supersaturada de oxigênio dissolvido (DO | dissolved oxygen) na água tratada. E, assim, quando a água tratada flui para um ecossistema aquático, o efeito para o ecossistema aquático pode ser minimizado.

[0079] Em quarto lugar, as bolhas finas geram grupos OH por um efeito de rompimento da bolha para remover uma matéria orgânica e o odor desagradável, e, assim, o odor desagradável na água tratada e o lodo flutuante podem ser reduzidos devido a uma função de esterilização, e o bacilo do cólon pode ser esterilizado.

[0080] Conforme mostrado na Fig. 5, o escumador de superfície 400 inclui uma saída de lodo flutuante 430, disposta acima da câmara de reação 410, raspando o lodo flutuante que permanece flutuando em uma extremidade superior de cada um dos tanques de reação de bolhas 416 devido às bolhas finas, girando uma corrente rotativa 432 com uma pluralidade de escumadores 431 montada em uma superfície externa respectiva e descarregando o lodo flutuante para o exterior. Neste caso, as correntes rotativas 432 são dispostas em ambos os lados da câmara de reação 410 para serem espaçadas umas das outras e circularem e girarem o escumador 431 enquanto são giradas por um motor de acionamento (não mostrado) de acordo com um sinal de controle da unidade de controle 500.

[0081] Além disso, conforme mostrado nos desenhos, uma parte redonda 440 que é formada em uma extremidade superior das paredes divisórias superiores 415 tem uma forma hemisférica ascendente côncava e guia uma matéria flutuante transferida em um lado superior do tanque de reação de bolhas 416 adjacente ao mesmo pelo escumador 431, e, assim, um fenômeno, no qual o lodo flutuante lateralmente movido enquanto é pressionado pelo escumador 431 é capturado por uma extremidade superior acentuada das paredes divisórias superiores 415 e decomposto, pode ser minimizado.

[0082] Além disso, uma parte de remoção de lodo 450 é formada em uma porção superior de um lado da câmara de reação 410 para se projetar para cima e fica em contato com o escumador 431 que gira em torno da posição da câmara de reação 410 para remover o lodo ligado ao escumador 431, e os lodos na superfície são transferidos e, assim, um fenômeno em que o lodo na superfície é descarregado para o exterior, enquanto se desloca para o tanque de reação de bolhas mais recuado 416, pode ser minimizado.

[0083] Além disso, uma parte de remoção de água 450 é disposta em uma extremidade superior de uma parede da câmara de reação 410, projetando-se para cima de maneira inclinada para fora, e está em contato com uma superfície do escumador 431 que gira em uma extremidade da câmara de reação 410 para raspar a água sobre o escumador 431, impedindo, assim, a água de ser desnecessariamente descarregada à saída de lodo 411 e descarregando o lodo concentrado.

[0084] Uma parte de remoção de lodo é formada em uma extremidade superior de uma extremidade superior externa da saída de lodo 411, é curvada para tornar-se inclinada para cima na direção da saída do lodo flutuante 430 e está em contato com uma superfície do escumador rotativo 431 para remover o lodo restante no escumador 431, evitando, assim, que o lodo restante seja reintroduzido no tanque de reação de bolhas 416.

[0085] Além disso, uma descarga de lodo que evita o desgaste 490 é formada em uma extremidade superior da parede divisória superior 415, que está disposta na extremidade mais recuada, das paredes divisórias superiores 415, estendendo-se para cima em um comprimento relativamente maior que a altura de rotação do escumador 431 que gira em uma extremidade da cadeia rotativa 432, e é curvada para ser redonda ao longo de uma curva de rotação do escumador 431, impedindo, desse modo, que um material estranho, tal como a lama adsorvida no escumador 431, seja movido para a saída de água tratada 413 enquanto o escumador 431 gira em torno da extremidade da corrente rotativa 432 e impede que um material estranho seja descarregado com o esgoto.

[0086] Além disso, conforme mostrado na Fig. 5, a câmara de reação 410 inclui uma entrada de bolha fina 421 formada em um lado respectivo para fornecer a bolha fina fornecida ao espaço interno e uma porta de abastecimento de água tratada 424 formada no outro lado respectivo e que parcialmente descarrega a água tratada, que se move em direção a saída de água tratada 413, através de cada um dos tanques de reação de bolhas 416, e a unidade geradora de bolhas 420 permanece disposta entre a porta de fornecimento de água tratada 424 e a entrada de bolhas 421 para gerar bolhas finas com a água tratada fornecida, e as bolhas finas geradas são descarregadas na entrada de bolhas 421.

[0087] Neste caso, o escumador de superfície 400 inclui uma pluralidade de filtros 460 dispostos em uma linha de transferência de água tratada 470 entre a unidade geradora de bolhas 420 e a porta de fornecimento de água tratada 424 e removendo um material estranho incluído na água tratada fornecida à unidade geradora de bolhas 420, e cada um dos filtros 460 é ligado à linha de transferência de água tratada 470 por linhas ramificadas 471 que são diferentes umas das outras.

[0088] Além disso, as válvulas solenoides 480 para abrir e fechar um tubo de acordo com um sinal de controle são dispostas nas linhas ramificadas 471, e a unidade de controle 500 pode controlar um estado de abertura e fechamento de cada uma das válvulas solenoides 480 de acordo com um valor de sinal digital de um manômetro 422 fornecido na unidade geradora de bolhas 420.

[0089] Assim, quando uma pressão de bolha aumenta mais do que um valor predeterminado ou diminui menos do que um valor predeterminado ao usar qualquer um dos dois filtros 460, a válvula solenoide 480 de um filtro 460 é automaticamente fechada, e a válvula solenoide 480 de outro filtro 460 é aberta, e, assim, as bolhas finas podem ser fornecidas através de um filtro limpo 460 que não tenha qualquer material estranho. Por exemplo, quando um valor de sinal digital do medidor de pressão 422 não estiver na faixa de 8 ou 10 Kg/cm2, a filtragem com um filtro 460, que está em uso, é deslocada para outro filtro 460 pela válvula solenoide 480.

[0090] Além disso, uma tampa de fechamento/abertura 462 é proporcionada em uma parte superior do filtro 460, sendo, assim, preferível que um filtro 461 na filtragem 460 seja facilmente substituído ou limpo.

[0091] Além disso, a unidade geradora de bolhas 420 gera grandes bolhas em uma extremidade de saída respectiva, misturando o esgoto com a água de circulação, mantendo uma alta pressão pelo uso de uma bomba, decompondo as bolhas grandes em bolhas menores através de um dispositivo de separação formado em uma extremidade traseira respectiva para formar bolhas super finas menores do que as bolhas finas existentes e fornecer as bolhas superfinas para serem fixadas à matéria flutuante, de modo que uma grande quantidade de bolhas superfinas envolva completamente a matéria flutuante, e, portanto, é preferível que a eficiência de flutuação e remoção aumente ainda mais.

[0092] Conforme descrito acima, o sistema de tratamento de água, de acordo com uma aplicação exemplar da presente invenção, inclui um aparelho de coagulação de alta velocidade 200, um aparelho de floculação sem alimentação 300 e um escumador de superfície 400 dispostos em uma direção de transferência e tratamento de esgoto em estágios para fazer com que uma matéria flutuante flutue usando bolhas finas através do aparelho de coagulação de alta velocidade 200, do aparelho de floculação sem alimentação 300 e do escumador de superfície 400 a fim de coagular rapidamente a matéria flutuante, tendo a eficiência de flutuação aumentada pela bolha fina e, portanto, a água filtrada e tratada pode ser descarregada no exterior.

[0093] Além disso, conforme mostrado na Fig. 1, uma linha de fornecimento de esgoto fornecendo parcialmente esgoto purificado à unidade geradora de bolhas 420 é fornecida em um lado da câmara de reação 410 do escumador 400, e a unidade geradora de bolhas 420 forma bolhas finas no esgoto fornecido e fornece as bolhas finas à câmara de reação 410. Além disso, um medidor de fluxo de retorno 140 é disposto na linha de fornecimento de esgoto para medir e ajustar uma quantidade de bolhas finas fornecida, e um lodo precipitado, descarregado através da saída 418, é descarregado e armazenado em um armazenamento de lodo 150 disposto em uma extremidade traseira respectiva.

[0094] Além disso, o recipiente de água tratada 150 é ligado à saída de água tratada 413 e armazena a água tratada purificada, o tanque de água tratada 610 e o ozonizador 620 estão dispostos em uma extremidade traseira do recipiente de água tratada 150 para esterilizar a água tratada e a água tratada é descarregada no tanque de descarga 180 ou na instalação de desinfecção UV 190 através do medidor de vazão 160.

[0095] As aplicações específicas da presente invenção foram ilustradas e descritas acima. Contudo, a invenção não está limitada às aplicações específicas, e os especialistas na técnica podem modificar de várias formas a invenção dentro de um espírito e âmbito equivalentes às reivindicações a serem descritas abaixo.

Claims

1. Um aparelho de tratamento de ozônio, que compreende: um tanque de água tratada (610), incluindo um espaço interno que é vedado, uma entrada de esgoto (612) que é formada em um lado respectivo e através da qual é fornecido o esgoto, e uma saída de esgoto (613) que é formada no outro lado respectivo e através da qual o esgoto ozonizado é descarregado; um ozonizador (620) conectado a uma porta de abastecimento de esgoto (618) com o outro lado do tanque de água tratada (610) e configurado para receber esgoto, gerar ozônio para ser dissolvido no esgoto fornecido e descarregar o esgoto; e um tanque de reação de ozônio (630), incluindo um espaço interno que é vedado, uma entrada de água ozonizada (631) formada em uma porção inferior respectiva, conectada ao ozonizador (620), e através da qual a água ozonizada é fornecida, uma parede divisória (632) disposta transversalmente na mesma para dividir verticalmente o espaço interno em uma pluralidade de tanques de contato (633a a 633c) e tendo um furo de passagem (634) aberto verticalmente nela, e uma saída de água tratada (635), que é formada em uma porção superior respectiva, conectada com um lado do tanque de água tratada (610) pelo tubo de fornecimento de água tratada (640), e através da qual a água ozonizada é fornecida ao tanque de água tratada (610); caracterizado por o tanque de reação de ozônio (630) incluir ainda: uma parede divisória (632) configurada para dividir verticalmente o espaço interno; um tanque de contato de alta concentração (633a) formado em uma porção inferior respectiva, configurado para remover a matéria orgânica e demanda bioquímica de oxigênio (BOD) incluídas no esgoto com ozônio supersaturado; e um tanque de contato de baixa concentração (633b) formado em uma porção superior respectiva e configurado para remover os germes, cheiro e cromaticidade incluídos no esgoto com ozônio dissolvido relativamente menos do que o ozônio no tanque de contato de alta concentração (633a), onde a parede divisória (632) incluir uma parede divisória inferior (632b) e uma parede divisória superior (632a) dispostas no espaço interno a ser espaçado verticalmente umas das outras para formar, pelo menos, um tanque de divisão de concentração (633c) entre o tanque de contato de alta concentração (633a) e o tanque de contato de baixa concentração (633b) para manter uma concentração de ozônio nos tanques de contato (633a e 633b); onde o tanque de reação de ozônio (630) inclui ainda uma pluralidade de paredes divisórias inferiores (614a) estendendo-se para cima a partir de uma extremidade inferior do espaço interno; uma pluralidade de paredes divisórias superiores (614b) se estendendo para baixo a partir de uma extremidade superior do espaço interno; e uma pluralidade de tanques de mistura (615) configurada para misturar a água ozonizada com o esgoto, em que a pluralidade de paredes divisórias inferiores (614a) e a pluralidade de paredes divisórias superiores (614b) estão dispostas alternadamente no tanque de água tratada (610); sendo que o aparelho de tratamento de água tratada (610) incluir, ainda, um gerador de bolhas (616) configurado para fornecer bolhas a um tanque de mistura (615) que se encontra mais recuado na direção do fluxo de esgoto, dentre uma pluralidade de tanques de mistura (615); em que o tanque de mistura mais recuado (615) funciona como um tanque gerador de bolhas para desgaseificar o ozônio incluído na água tratada usando as bolhas fornecidas pelo gerador de bolhas (616) e um primeiro tubo de descarga de gás (617) para descarregar o ozônio desgaseificado para o exterior é fornecido em uma porção superior respectiva; em que o tanque de reação de ozônio (630) inclui um segundo tubo de descarga de gás (637) formado em uma extremidade superior do tanque de reação de ozônio (630) para descarregar o ozônio no tanque de reação de ozônio (630) para o exterior; e pelo gerador de bolhas (616) estar ligado a, pelo menos, um tubo de descarga de gás do primeiro tubo de descarga de gás (617) e do segundo tubo de descarga de gás (637) e estar configurado para gerar bolhas a serem fornecidas no tanque de mistura mais traseiro (615) usando o gás de ozônio fornecido. sendo que inclui ainda uma bomba de circulação (650) fornecida entre a porta de fornecimento de esgoto (618) e o ozonizador (620), fornecendo uma pressão de fluxo para a circulação do esgoto; onde a bomba de circulação (650) inclui uma pluralidade de bombas de circulação ramificadas e conectadas a uma linha de suprimento, e, portanto, quando uma bomba de circulação falha, a outra bomba de circulação impede que o tratamento de esgoto pare; em que o ozônio O3 desgaseificado do tanque de reação de ozônio (630)flui para um medidor de fluxo de ar de uma unidade geradora de bolhas (420) através de um tubo para reutilizar o ozônio remanescente;

2. Um sistema de tratamento de água, que compreende: um aparelho de coagulação de alta velocidade (200), incluindo uma primeira câmara de coagulação (210) com um espaço interno (211), que é vedado, uma entrada de esgoto (212) e uma saída de esgoto (213), um eixo rotativo (220), que é verticalmente disposto no espaço interno (211) para ser rotativo e através do qual um floculante fornecido a partir do exterior é descarregado no espaço interno (211), e uma parte de lâmina de agitação (230) montada ao redor do eixo rotativo (220) e configurada para formar um redemoinho ao girar; e um aparelho de tratamento de ozônio (600) que inclui um tanque de água tratada (610), incluindo um espaço interno que é vedado, uma entrada de esgoto (612) que é formada em um lado respectivo e através da qual o esgoto descarregado a partir do aparelho de coagulação de alta velocidade (200) é fornecido, e uma saída de esgoto (613) que é formada no outro lado respectivo e através da qual o esgoto ozonizado é descarregado, um ozonizador (620) conectado com o outro lado do tanque de água tratada (610) e configurado para receber esgoto, gerar ozônio e descarregar o esgoto fornecido no qual o ozônio é dissolvido, e um tanque de reação de ozônio (630) com um espaço interno que é vedado, uma entrada de água ozonizada (631) formada em uma porção inferior respectiva, conectada com o ozonizador (620) para receber a água ozonizada, uma parede divisória (632) disposta transversalmente na mesma, configurada para dividir verticalmente o espaço interno em uma pluralidade de tanques de contato (633a a 633c) e tendo um furo de passagem (634) aberto verticalmente nela, e uma saída de água tratada (635) formada em uma porção superior respectiva e conectada com um lado do tanque de água tratada (610) pelo tubo de fornecimento de água tratada (640) para fornecer a água ozonizada ao tanque de água tratada (610);e em que compreende ainda um aparelho de floculação sem alimentação (300), inclui uma segunda câmara de coagulação (310) com um espaço interno que é vedado, uma entrada de esgoto (311) formada na porção superior respectiva e conectada com a saída de esgoto (213) do aparelho de coagulação de alta velocidade (200) e uma saída de esgoto (312) formada em uma porção inferior respectiva, uma parede divisória (320) transversalmente disposta na segunda câmara de coagulação (310) para dividir verticalmente o espaço interno em uma pluralidade de tanques de coagulação (321) e tendo um furo de passagem (322) formado no centro respectivo para ser aberto verticalmente, e uma placa de prevenção de turbulência (330) disposta horizontalmente abaixo do furo de passagem (322); e um escumador de superfície (400) incluindo uma câmara de reação (410) com um espaço interno que é vedado, uma entrada de esgoto (412) formada em um lado respectivo e conectada com a saída de esgoto (312) do aparelho de floculação sem alimentação (300), uma saída de água tratada (413) formada no outro lado respectivo, uma pluralidade de paredes divisórias inferiores (414) formada no espaço interno e estendendo-se para cima a partir de uma extremidade inferior do espaço interno, uma pluralidade de paredes divisórias superiores (415) se estende para baixo a partir de uma extremidade superior respectiva, e uma pluralidade de tanques de reação de bolhas (416) nos quais as paredes divisórias inferiores (414) e as paredes divisórias superiores (415) estão dispostas alternadamente nas porções superiores e inferiores respectivas, e uma unidade geradora de bolhas (420) configurada para gerar bolhas finas em um tamanho micro ou nano e fornecer as bolhas finas para o espaço interno; caracterizado por incluir uma parte inclinada 331, que é gradualmente inclinada para cima em direção a um lado externo, é formada na periferia da placa de impedimento de turbulência 330 de modo a aumentar o tempo no qual o esgoto introduzido permanece na placa de impedimento de turbulência 330 e aumenta a largura do cabeçote, podendo, assim, aumentar a eficiência da coagulação; e em que uma superfície inclinada 323, que é gradualmente inclinada para cima em direção a um lado externo, é formada em uma periferia da parede divisória 320, mas a parede divisória 320 é gradualmente inclinada para cima a partir da porção central para o lado externo e, assim, o lodo não permanece na superfície superior da parede divisória 320 e pode ser guiada para se mover na direção do furo de passagem 322.