KR100686191B1 - 화학적 수처리 장치 - Google Patents

Abstract

화학적 수처리 장치가 개시된다. 그러한 화학적 수처리 장치는 오폐수 및 기체가 유입/배출되는 반응조와; 상기 반응조의 내부를 상하 다단으로 구획하여 유입된 오폐수 및 가스기포가 순차적으로 상향 이동하여 가스체류공간을 형성함으로써 가스의 체류시간 및 용존량을 증가시키고, 가스의 분자량 차이로 인한 농도 구배 형성 및 촉매반응에 의한 가스 농도의 증가로 산화반응을 활성화시킬 수 있는 적어도 하나 이상의 가스 분리부와; 그리고 상기 가스 분리부의 하부에 구비되며, 촉매층을 형성하여 촉매반응을 활성화시킴으로써 오폐수와 접촉시 화학적인 반응을 일으켜서 오폐수를 처리하는 화학적 처리수단을 포함한다.

수처리, 화학적, 촉매, 반응, 산화, 오폐수, 가스, 오존

Description

화학적 수처리 장치{PLANT FOR WASTEWATER TREATMENT}

도1 은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 화학적 수처리장치를 도시하는 사시도이다.

도2 는 도1 에 도시된 화학적 수처리장치의 측단면도이다.

도3 은 도1 의 촉매판 및 촉매층 부분을 확대하여 도시하는 부분 확대 사시도이다.

도4 는 도3 에 도시된 연결배관의 바람직한 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.

도5 는 도1 에 도시된 촉매판의 사시도이다.

도6 은 도5 에 도시된 촉매판의 바람직한 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.

본 발명은 수처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반응조의 내부에 오존반응을 활성화시킬 수 있는 촉매부재를 구비함으로써 화학적인 반응에 의하여 오존반응속도를 향상시켜서 오폐수를 효율적으로 처리할 수 있는 수처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수처리는 수중의 오염된 물질을 미생물 또는 화학적인 산화, 환원반응에 의하여 안정화된 물질로 변화시키고 처리되지 않은 잔류물질을 분리하는 과정이다.

따라서, 수처리는 수질의 성상과 유기물, 영양물질을 다양한 방법으로 안정화 및 물질 분리 기술이다.

현재의 수처리 기술은 생물학적 처리방식과 화학적 처리방식으로 이루어지며 각각 적용방법과 장점이 다르게 나타나고 있다. 화학적인 처리 방식의 대표적인 사례중에 하나가 오존 처리 방식이다.

그러나, 이러한 오존처리방식은 오존가스의 농도를 증가시키는 경우 발생하는 적정한 자유라디칼(OH)의 형성이 어려워 효율적인 수처리가 이루어지기 어려운 문제점이 있다.

또한, 오존가스와 오폐수가 서로 접촉하는 시간 및 면적에 한계가 있고, 오존의 낮은 용해도, 오존의 짧은 체류시간으로 인하여 오존의 용해속도 및 물질반응속도가 저하되어 오폐수의 처리효율이 낮은 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 반응조의 내부에 오존반응을 활성화시킬 수 있는 촉매 부재를 구비함으로써 오존반응속도를 향상시켜서 오폐수를 효율적으로 처리할 수 있는 화학적 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 반응조에 가스 분리부를 구비함으로써 부력에 의하여 상승하는 가스가 체류할 수 있는 공간을 확보함으로써 가스의 체류시간을 연장하여 오폐수와의 반응을 활성화하는 화학적 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 가스 분리부에 체류하는 가스를 산소와 오존으로 분리시킴으로써 오존이 오폐수에 접촉하는 농도를 극대화시킬 수 있는 화학적 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 반응조를 PFR(Plug흐름 반응기)으로 구성하여 점진적인 반응을 유도함으로써 OH 자유라디칼의 형성량을 극대화시킬 수 있는 화학적 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 오존가스의 체류시간의 증가와 반복 기액 접촉으로 용해되지 않고 방출되는 오존농도를 최소화할 수 있는 화학적 처리장치를 제공하는데 있다.

상기에서 언급한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예는 오폐수 및 기체가 유입/배출되는 반응조와; 상기 반응조의 내부를 상하 다단으로 구획하여 유입된 오폐수 및 가스기포가 순차적으로 상향 이동하여 가스체류공간을 형성함으로써 가스의 체류시간 및 용존량을 증가시키고, 가스의 분자량 차이로 인한 농도 구배 형성 및 촉매반응에 의한 가스 농도의 증가로 산화반응을 활성화시킬 수 있는 적어도 하나 이상의 가스 분리부와; 그리고 상기 가스 분리부의 하부에 구비되며, 촉매층을 형성하여 촉매반응을 활성화시킴으로써 오폐수와 접촉 시 화학적인 반응을 일으켜서 오폐수를 처리하는 화학적 처리수단을 포함하는 수처리 장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 화학적 수처리 장치를 상세하게 설명한다.

도1 은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 화학적 처리장치를 도시하는 사시도이고, 도2 는 도1 에 도시된 화학적 처리장치의 측단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 화학적 수처리 장치는 오폐수 및 가스가 유입/배출되는 반응조(10)와, 상기 반응조(10)의 내부를 상하 다단으로 구획하여 유입된 오폐수 및 가스기포가 순차적으로 상향 이동하여 가스 용존량을 증가시키고 오존반응을 활성화시키는 다단의 가스 분리부(12)와, 그리고, 상기 가스 분리부(12)의 하부에 구비되며, 촉매층(46;도3)을 형성하여 오존반응을 활성화시킴으로써 오폐수와 접촉시 화학적인 반응을 일으켜서 오폐수를 처리하는 화학적 처리수단(35,37)을 포함한다.

이러한 구조를 갖는 화학적 수처리 장치에 있어서, 상기 반응조(10)의 하부에는 오폐수 유입관(22)과, 가스를 공급하는 가스 유입관(24)이 구비된다.

그리고, 상기 오폐수 유입관(22)은 외부로부터 오폐수가 유입되는 통로가 되며, 상기 가스 유입관(24)은 가스가 유입되는 통로가 된다.

이때, 상기 가스 유입관(24)을 통하여 유입되는 가스는 오존, 가스, 질소 등을 포함하며, 바람직하게는 오존을 공급한다.

따라서, 상기 오폐수 유입관(22)을 통하여 유입된 오폐수는 상기 반응조(10) 의 내부를 하부에서부터 채우게 되며, 상기 가스 유입관(24)을 통하여 공급된 오존가스는 반응조(10)의 내부에서 기포형태로 상승하게 된다.

또한, 상기 반응조(10)의 상부에는 배출관(14,15)이 구비됨으로써 반응조(10)에서 처리된 오폐수 및 가스가 외부로 배출될 수 있다. 단, 오폐수 유입관(22)은 오폐수의 특징에 따라서 반응조(10)의 하부 또는 상부에 설치될 수 있다.

그리고, 이러한 반응조(10)의 내부에는 다단의 가스 분리부(12)가 구비되며, 가스 분리부(12)는 적어도 하나의 가스 분리부, 바람직하게는 제1 및 제2 가스 분리부(32,34)로 이루어진다.

따라서, 반응조(10)의 하부로부터 공급된 오폐수 및 가스는 상기 다단의 가스 분리부(12)를 순차적으로 통과하는 과정에서 화학적인 처리과정을 거치게 된다.

이때, 제1 및 제2 가스 분리부(32,34)는 동일한 형상을 갖음으로 이하 제1 가스 분리부(32)에 의하여 설명한다.

상기 제1 가스 분리부(32)는 도2 및 도3 에 도시된 바와 같이, 반응조(10)의 내부를 상하로 구획하며 다수의 관통홀(h)이 형성되는 적어도 하나의 플레이트(36)와, 상기 플레이트(36)의 저면에 하방으로 돌출 형성되며 오폐수 및 가스가 통과하는 다수개의 유체이동관(38)을 포함한다.

이러한 구조를 갖는 제1 가스 분리부에 있어서, 상기 다수개의 유체이동관(38)은 그 내부에 빈 공간이 형성되어 상기 관통홀(h)에 연통되는 관체형상을 갖는다.

그리고, 이 유체이동관(38)의 하단부에는 일정 폭의 테두리부(40)가 형성되며, 이 테두리부(40)의 저면에는 후술하는 화학적 처리수단인 제1 촉매층(42)이 형성된다.

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그리고, 상기 다수개의 유체이동관(38)은 플레이트(36)의 하부로부터 일정 길이로 돌출 형성되고, 유체이동관(38)의 하부선상에 수면이 형성됨으로써 상기 플레이트(36)의 하부에는 일정 부피의 가스가 체류하는 가스체류공간(S)이 형성된다.

즉, 반응조(10)의 하부로부터 상승한 오존 등의 가스는 플레이트(36)의 저면에 포집되며, 포집량이 증가할수록 오폐수를 하방으로 밀어내면서 임의의 수면을 형성하게 된다.

이때, 수면이 형성되는 하한선은 유체이동관(38)의 하단부선상이 되며, 그 이하로 수면이 내려가는 경우에는, 가스체류공간(S)에 포집된 가스들이 유체이동관(38)의 내부로 유입됨으로써 상부로 상승하게 된다.

이와 같이, 가스체류공간(S)에 가스들이 포집됨으로써 가스들의 체류시간이 연장되어 수면과 접촉할 수 있는 시간이 증가하여 화학적 반응이 활발하게 이루어 질 수 있다.

그리고, 가스체류공간(S)에 형성된 수면과 촉매판(35)의 사이 거리는 짧게 형성된다. 따라서, 실제로는 촉매판(35)으로부터의 수심은 얇게 형성되므로 하부에서 상승하는 가스는 얇은 수심을 통하여 비교적 빠른 속도로 이동하여 제1 촉매층(42)판과 제 2촉매층(46)을 통과하여 유체이동관(38)으로 이동하여 다음 단으로 이동한다.

이 과정에서 얇은 수심의 형성과 순차적인 유체의 흐름은 기액 접촉효과의 극대화, 높은 압력 등의 조건이 구비되어 높은 오존의 용해속도 및 반응을 유도할 수 있다.

그리고, 상기 가스체류공간(S)의 내부에 충전된 가스는 산소와 오존이 서로 혼합된 상태이고, 이중 산소가 대부분을 차지하며(85% 이상), 나머지가 오존으로 구성된다.

이때, 산소와 오존의 분자량 차이로 인하여, 양 기체의 무게가 서로 다르므로 오존이 하부에 위치하는 농도구배가 형성된다.

따라서, 순간적으로 고농도의 오존이 수면에 접촉하게 되므로 OH 자유라디칼 형성이 원활하여 수면에서 오존반응 농도를 극대화 시킬 수 있다.

더욱이, 하부로부터 상승하는 가스가 새로이 가스체류공간(S)을 형성하는 과정에서 가스의 상승으로 인하여 오폐수의 유동성은 보다 향상될 수 있다.

상기에서는 유체 이동관을 통상적인 배관의 형상으로 한정하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 도4 에 도시된 바와 같이, 유체이동관(55)의 상부 면적이 하부 면적보다 넓게 형성되는 깔때기 형상이나, 역깔 때기 형상의 유체이동관(55)도 포함될 수 있으면 촉매층(42)이 형성된다.

다시, 도1 내지 도3 을 참조하면, 상기 화학적 처리수단(35,37)은 그 표면에 제2 촉매층(46)이 형성된 제1 촉매판(35)을 포함한다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 촉매판(35)은 상기 제1 가스 분리부(32)의 플레이트(36)로부터 일정거리 하부에 배치된다.

이러한 제1 촉매판(35)은 도5 에 도시된 바와 같이, 바람직하게는 원형 플레이트(36) 형상을 가지며, 다수의 통과홀(48)들이 형성된다. 따라서, 하부로부터 상승하는 오존 등의 가스가 제1 촉매판(35)의 통과홀(48)들 통과하는 과정에서 상승속도가 저하되어 오폐수와 접촉할 수 있는 시간이 더욱 연장될 수 있다.

그리고, 이 제1 촉매판(35)은 반응조(10)의 내벽면에 연결바(50)에 의하여 일체로 연결됨으로써 일정 위치에 고정될 수 있다. 이때, 상기 연결바(50)는 적어도 하나 이상 구비된다.

또한, 이 제1 촉매판(35)의 표면에는 촉매물질이 코팅되어 이루어지는 제2 촉매층(46)이 형성되며, 제2 촉매층(46)은 상기한 제1 촉매층(42)과 동일한 성상을 갖는다.

즉, 상기 제2 촉매층(46)은 제1 촉매판(35)의 상면 및 저면에 일정 두께로 형성되며, 산화성이 강한 촉매를 포함한다. 바람직하게는 산화티타늄과 같이 강한 산화성을 갖는 물질이다.
그리고, 상기 제1 촉매층(42)은 상기 유체 이동관(38)의 테두리부(40)의 저면에 일정 두께로 형성되며, 산화성이 강한 촉매를 포함한다. 바람직하게는 산화티타늄과 같이 강한 산화성을 갖는 물질이다.

따라서, 이와 같은 조건에서 제1 촉매층(42)과 제2 촉매층(46)을 통과하는 오폐수 중의 오존농도는 매우 높고, 자유라디칼(OH)의 발생량을 촉진시켜 오폐수 등의 오염물질과 반응속도를 높일 수 있다. 이때, 상기 자유라디칼은 오존이 분해되는 중간 생성물로 오염물질과의 반응속도가 매우 빠른 성질이 있다.

결과적으로, 이 제1 촉매판(35)은 상부의 가스체류공간(S)에 포집되는 오존등의 가스농도를 최대로 높임으로써 오폐수와의 처리속도를 향상시켜 처리효율을 높일 수 있다.

특히, 수면 부위에서 오존의 농도가 최대화되어 반응속도를 보다 더 증가시킬 수 있다.

이러한 제1 촉매판(35)은 제1 가스 분리부(32) 뿐만 아니라, 제2 가스 분리부(34)에도 동일한 형상을 갖는 제2 촉매판(37)이 구비됨으로써 반응조(10)의 내부에 다단으로 장착된다.

상기에서는 제1 촉매판에 형성되는 제2 촉매층이 전체 표면에 형성되는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 촉매판의 상면 혹은 저면중 어느 일면에만 형성될 수도 있다.

또한, 상기에서는 제1 촉매판의 형상을 원형 플레이트에 한정하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 도6 에 도시된 바와 같이 접시형상도 가능하다.

즉, 제1 촉매판(58)은 오목하게 형성되어 다수의 통과홀(62)이 형성된 몸체(60)와, 상기 몸체(60)의 상부 가장자리에 일정 폭으로 형성된 테두리부(64)로 이루어진다.

따라서, 이러한 형상을 갖는 제1 촉매판(35)에 있어서도, 상승하는 가스가 통과홀(62)을 통하여 상승하거나 테두리부(64)를 통하여 몸체(60)의 내부로 유입될 수도 있다.

이와 같이, 오폐수 및 가스가 제1 촉매판(35)에 접촉하여 화학적 처리가 진행됨으로 기존의 화학적 처리장치에 비교하여 반응속도를 감소시킬 수 있는 요소를 개선할 수 있다.

즉, 오존농도를 향상시킬 수 있고, 이로 인하여 오존과 오폐수와의 접촉면적을 증가시킴으로써 반응속도를 향상시킬 수 있다.

한편, 도1 및 도2 에 도시된 바와 같이, 상기 가스체류공간(S)의 일측 반응조(10)에는 가스배출관(20)이 각각 연결된다. 따라서, 가스체류공간(S)에 포집된 오존 등의 가스가 일정량 포집되면 이 가스배출관(20)을 통하여 반응조(10)의 외부로 배출될 수 있다. 이때 배출되는 가스는 출구 부분의 압력이 대기압이므로 매우 빠른 속도와 대량의 가스가 배출되므로 상단에 있는 오폐수가 순간적으로 유체이동관(38)을 통하여 하단으로 이동하여 하단의 제2 촉매층(46)을 세척할 수 있다.

또한, 상기 반응조(10)에는 순환수단(18)이 구비됨으로써 반응조(10) 상부의 오폐수를 하부로 순환시킬 수 있다.

이러한 순환수단(18)은 반응조(10)의 상부에 연결되는 상부배관(25)과, 하부에 연결되는 하부배관(19)과, 오폐수를 펌핑시키는 펌프(P)를 포함한다.

따라서, 상기 펌프(P)를 구동시키는 경우, 반응조(10)의 상부에 저장된 오폐수가 상부배관(25) 및 하부배관(19)을 통하여 반응조(10)의 내부로 순환될 수 있다.

그리고, 상기 반응조(10)의 외부에는 보수용 도어(52)가 구비된다. 이 보수용 도어(52)는 통상적으로 널리 알려진 구조의 도어를 포함한다. 이러한 보수용 도 어(52)는 각 가스 분리부(12)에 대응되는 위치에 배치됨으로써 반응조(10)의 내부를 세척하거나 보수할 때 사용될 수 있다.

그리고, 반응조(10)는 유체가 점진적으로 이동하는 PFR 반응기 형태, 즉 반응조(10)의 하부에서 상부로 갈수록 저농도의 유기물, 가스, 미생물을 접촉시키는 방식이므로 처리시간을 단축할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학적 수처리 장치의 작동과정을 더욱 상세하게 설명한다.

도1 내지 도3 에 도시된 바와 같이, 처리 대상 오폐수가 오폐수 유입관(22)을 통하여 반응조(10)의 내부로 유입되고, 또한 오존 등의 가스도 가스 유입관(24)을 통하여 반응조(10)의 내부로 유입된다.

상기한 바와 같이 오폐수가 펌핑되어 반응조(10)의 내부로 유입됨으로써 반응조(10)의 내저부로부터 저장되며, 추가적으로 오폐수가 공급됨으로써 오폐수의 수위가 점차로 상승하여 제1 가스 분리부(32) 및 제2 가스 분리부(34)를 통과하여 반응조(10)의 상부에까지 상승한다.

그리고, 가스 유입관(24)을 통하여 유입된 가스는 오폐수를 통하여 상승하여 제1 촉매판(35)을 통과하여 제1 가스 분리부(32)에 도달하게 되며, 가스가 포집될 수록 오폐수를 하부로 밀어냄으로써 가스체류공간(S)을 형성하게 된다.

이때, 제1 촉매판(35)의 통과홀(48)들을 통과하는 가스는 제2 촉매층(46)에 접촉하게 된다.

따라서, 제2 촉매층(46)에 가스가 접촉함으로써 산화반응에 의하여 오존농도 를 최대한 높일 수 있고, 자유라디칼(OH)의 발생량을 촉진시켜 오폐수 등의 오염물질과 반응속도를 높일 수 있다.

그리고, 상기 제1 가스 분리부(32)의 저면에 가스가 포집됨에 따라, 수면의 하한선은 유체이동관(38)의 하단부선상으로 내려가며, 그 이하로 수면이 내려가는 경우에는, 가스체류공간(S)에 포집된 가스들이 유체이동관(38)의 내부로 유입된다.

이 과정에서 가스체류공간(S)의 가스들이 유체이동관(38)의 제1 촉매층(42)에 접촉하게 된다. 그리고, 가스가 제1 촉매층(42)에 접촉함으로써 제2 촉매층(46)에서와 같은 동일한 산화반응이 발생한다.

그리고, 가스체류공간(S)에 형성된 수면과 촉매판(35)의 사이 거리는 짧게 형성된다. 따라서, 실제로는 촉매판(35)으로부터의 수면은 얇게 형성되므로 하부에서 상승하는 가스는 얇은 수심을 통하여 비교적 빠른 속도로 이동하여 유체이동관(38)으로 유입된다.

이 과정에서 얇은 수심의 형성과 순차적인 유체의 흐름은 기액 접촉효과의 극대화, 높은 압력 등의 조건이 구비되어 높은 오존의 용해속도 및 반응을 유도할 수 있다.

이때, 상기 가스체류공간(S)의 내부에 충전된 가스는 산소와 오존이 서로 혼합된 상태이고, 이중 분자량 차이로 인하여 오존이 하부에 위치함으로써 농도구배가 형성된다.

따라서, 순간적으로 고농도의 오존이 수면에 접촉하게 되므로 OH 자유라디칼 형성이 원활하여 수면에서 오존반응 농도를 극대화 시킴으로써 오폐수 등의 오염물 질과 반응속도를 높일 수 있다.

또한, 이 과정에서, 가스체류공간(S)으로부터 이탈된 가스의 용적을 채우기 위하여 반응조(10) 상부의 오폐수가 하부로 낙하하게 되므로 오폐수의 유동성이 향상될 수 있다.

이와 같이 제1 가스 분리부(32)를 통과한 가스는 계속하여 상승함으로써 제2 가스 분리부(34)에 도달하게 된다.

이때에도 제1 가스 분리부(32)와 동일한 과정을 통하여 화학적인 반응이 진행된다.

즉, 상승하는 오폐수는 제2 가스 분리부(34)의 하부에 구비된 제2 촉매판(37)에 접촉함으로써 화학적인 반응에 의하여 정화처리 된다.

또한, 가스가 제2 유체 이동관(26)을 통하여 상승하는 과정에서 제2 촉매층(28)에 접촉함으로써 추가적으로 산화반응이 발생하여 오폐수를 정화처리한다.

상기한 바와 같이, 제1 및 제2 가스 분리부(32,34)를 순차적으로 통과한 오폐수 및 가스는 최종적으로 반응조(10)의 상부에 구비된 배출관(14,15)을 통하여 외부로 배출될 수 있다.

이러한 화학적 수처리장치는 처리시간 단축으로 장시간 처리과정에서 발생되는 난분해성 미생물 부산물(soluble microbial product)을 줄일 수 있고, 충분한 용존산소로 산화속도의 증가로 슬러지의 발생량을 감소시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학적 수처리 장치는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 산화성이 강한 촉매층을 구비하여 가스와 반응시킴으로써 오존의 농도를 향상시켜 효율적인 수처리가 이루어질 수 있다.

둘째, 오폐수중에 유입된 가스는 부력에 의해서 이동하므로 정해진 한계치 이상의 체류시간을 확보하는 것은 불가능하므로 본 반응기는 내부에 일정한 공간을 확보하여 체류시간을 증가시켰다.

셋째, 반응기 내부에 형성된 기체공간의 오존은 사실상 대부분 산소로 구성(85% 이상)되어 있어 순간적인 고농도의 오존 접촉이 요구되는 OH 자유라디칼 형성에 근본적인 어려움이 있어, 본 반응기 내부에 형성된 기체공간으로 가스 무게차에 의한 가스분리로 수면에서 오존반응 농도를 극대화 시켰다.

넷째, 반응조를 PFR(Plug흐름 반응기)으로 구성하여 점진적인 반응을 유도하고, 이때 반응조건은 소량의 고농도 유기물과 대량의 고농도 오존 및 촉매가 높은 수두압에서 반응하므로 OH 자유라디칼 형성량을 극대화시켰다.

다섯째, 오존체류시간의 증가와 반복 기액 접촉으로 용해되지 않고 방출되는 오존농도를 최소화하였다.

여섯째, 가스 분리부의 가스를 순간적으로 배출하여 촉매 코팅 부분에 부착되어 있는 이 물질을 세척한다.

이상을 통해서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발 명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (8)

1. 오폐수 및 기체가 유입/배출되는 반응조와;

   상기 반응조의 내부를 상하 다단으로 구획하여 유입된 오폐수 및 가스기포가 순차적으로 상향 이동하여 가스체류공간을 형성함으로써 가스의 체류시간 및 용존량을 증가시키고, 가스의 분자량 차이로 인한 농도 구배 형성 및 촉매반응에 의한 가스 농도의 증가로 산화반응을 활성화시킬 수 있는 적어도 하나 이상의 가스 분리부와; 그리고

   상기 적어도 하나 이상의 가스 분리부의 하부에 구비되며, 촉매층을 형성하여 촉매반응을 활성화시킴으로써 오폐수와 접촉시 화학적인 반응을 일으켜서 오폐수를 처리하는 화학적 처리수단을 포함하는 수처리 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 반응조는 오폐수가 유입되는 오폐수 유입관과, 가스를 공급하는 가스 유입관과, 정화처리된 오폐수 및 가스를 배출하는 배출관과, 반응조의 측부에 배치되며, 상기 적어도 하나 이상의 가스 분리부에 대응되는 위치에 연결됨으로써 반응조 내부의 기체를 외부로 배출하여 하단의 촉매층 세척을 유도하는 가스배출관을 포함하는 수처리 장치.
3. 제1 항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 가스 분리부는 제1 및 제2 가스 분리부를 포함하며, 상기 제1 및 제2 가스 분리부는 반응조의 내부를 상하로 구획하며 다수의 관통홀이 형성되는 적어도 하나의 플레이트와, 상기 플레이트의 저면에 하방으로 돌출 형성되어 오폐수 및 가스가 통과함으로써 용존가스량을 높일 수 있고, 플레이트의 저면과의 사이에 가스가 체류할 수 있는 가스체류공간을 형성하는 다수개의 유체이동관을 포함하며, 상기 가스체류공간에 포집되는 가스가 하부의 촉매층을 바닥으로 얇은 유체층을 형성하고, 이 공간으로 오폐수가 이동함으로써 오폐수 유동성과 물질반응속도를 동시에 증가될 수 있는 수처리장치.
4. 제3 항에 있어서, 상기 화학적 처리수단은 반응조의 내부에 구비되며, 다수의 통과홀들이 형성되는 촉매판과, 상기 다수개의 유체이동관의 하단부에 구비되어 가스와 접촉하여 산화반응을 발생시키는 제1 촉매층과, 상기 촉매판의 표면에 형성되는 제2 촉매층과, 상기 촉매판을 반응조의 내벽면에 연결시키는 연결바를 포함하는 수처리장치.
5. 제4 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 촉매층은 산화티타늄을 포함하는 수처리장치.
6. 제4 항에 있어서, 상기 촉매판은 원형 플레이트 형상인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
7. 제4 항에 있어서, 상기 촉매판은 오목하게 형성되어 다수의 통과홀이 형성된 몸체와, 상기 몸체의 상부 가장자리에 일정 폭으로 형성된 테두리부로 이루어지는 형상인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
8. 제1 항에 있어서, 상기 반응조는 순환수단을 추가로 포함하며, 상기 순환수단은 반응조의 상부에 연결되는 상부배관과, 하부에 연결되는 하부배관과, 오폐수를 펌핑시키는 펌프를 포함하는 수처리장치.

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