KR100833814B1 - Water purification device - Google Patents

Water purification device Download PDF

Info

Publication number
KR100833814B1
KR100833814B1 KR1020070100943A KR20070100943A KR100833814B1 KR 100833814 B1 KR100833814 B1 KR 100833814B1 KR 1020070100943 A KR1020070100943 A KR 1020070100943A KR 20070100943 A KR20070100943 A KR 20070100943A KR 100833814 B1 KR100833814 B1 KR 100833814B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ozone
water
raw water
photocatalyst
peroxy
Prior art date
Application number
KR1020070100943A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
권범근
Original Assignee
이앤위즈(주)
권범근
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이앤위즈(주), 권범근 filed Critical 이앤위즈(주)
Priority to KR1020070100943A priority Critical patent/KR100833814B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100833814B1 publication Critical patent/KR100833814B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/78—Details relating to ozone treatment devices
    • C02F2201/782—Ozone generators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/02—Odour removal or prevention of malodour
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

An apparatus for purifying water is provided to improve the efficiency in purification of the water efficiently and reduce the purification cost of the water, by using peroxy radicals and ozone. An apparatus for treating water comprises an ozone generator, an ozone injector for injecting ozone into raw water, and a peroxy radical treatment unit(140) for generating peroxy radicals through a photo-catalytic reaction of the raw water and removing pollutants contained in the raw water by using the peroxy radicals. The peroxy radical treatment unit includes a photocatalyst used for the photo-catalytic reaction, at least one UV lamp(143) for emitting UV used for the photo-catalytic reaction, a reactor(144) where the photo-catalytic reaction is performed on the raw water containing the ozone, and at least one induction plate(146). The induction plate increases a contact area between the raw water containing the ozone and the photo-catalyst, thereby improving the efficiency of the photo-catalytic reaction. The induction plate is diagonally positioned in a space between one surface of the reactor and an inner wall of the peroxy radical treatment unit. Further, the photo-catalyst has nanotube shape and is titanium dioxide.

Description

정수 처리 장치{Water purification device}Water purification device

본 발명은 정수 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 페록시라디칼과 오존 조합 공정을 이용하여 고도의 정수 능력을 갖는 정수 처리 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water treatment apparatus, and more particularly, to a water treatment apparatus having a high water purification capability using a peroxy radical and ozone combination process.

환경 오염이 심각해짐에 따라 수질 개선에 대한 관심이 높아지고 있다. 일반적으로, 상수 원수 또는 지하수의 수질을 개선하기 위해, 오존을 이용한 색도, 냄새 및 살균 제거 등을 수행하는 정수 처리 장치들이 사용되고 있다. As environmental pollution becomes serious, interest in improving water quality is increasing. In general, in order to improve the water quality of the raw water or the groundwater, purified water treatment apparatuses that perform chromaticity, odor and sterilization removal using ozone are used.

그런데, 종래 오존 단독 공정에 의한 정수 처리 방법은 장시간의 정수 처리가 요구된다. 또한, 오존 단독 공정에 의한 정수 처리 장치의 경우, 대용량의 오존 접촉조 또는 반응조가 반드시 요구된다. 따라서, 충분한 설치 공간이 요구되며, 초기 설치 비용 및 유지관리비가 많이 드는 단점이 있다. By the way, the water purification method by the conventional ozone single process requires long time water treatment. In addition, in the case of the purified water treatment apparatus by the ozone single step, a large capacity ozone contact tank or a reaction tank is necessarily required. Therefore, a sufficient installation space is required, there is a disadvantage that the initial installation cost and maintenance costs are high.

더욱이, 종래 오존 단독 공정에 의한 정수 처리 방법은, 수산화라디칼 생성에 일정한 한계가 존재할 뿐 아니라, 인체에 유해한 잔존 오존에 대한 문제가 발생할 수 있다. Furthermore, the conventional method for treating water by ozone alone may not only have a certain limit in generating radicals of hydroxide, but may also cause problems with residual ozone harmful to humans.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 설치공간, 설치비용 및 유지관리비용을 줄이면서도 고도의 정수 능력을 갖는 정수 처리 장치를 제공하는데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a water treatment apparatus having a high water purification ability while reducing the installation space, installation cost and maintenance costs.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치는 오존 생성기, 오존 주입기 및 페록시라디칼 처리기를 구비한다.Water purification apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is provided with an ozone generator, ozone injector and peroxy radical treatment.

오존 생성기는 오존(ozone)을 생성한다. 오존 주입기는 상기 정수 처리 장치로 유입되는 원수에 상기 오존을 주입한다. 페록시라디칼 처리기는 상기 오존이 주입된 원수를 광촉매 반응시켜 페록시라디칼(peroxyl radical)을 생성함과 동시에, 생성된 페록시라디칼을 이용하여 상기 원수에 포함된 오염 물질을 제거한다. Ozone generators produce ozone. An ozone injector injects the ozone into the raw water flowing into the purified water treatment device. The peroxyradical treatment device generates peroxyl radicals by photocatalytically reacting the raw water injected with ozone, and removes contaminants contained in the raw water by using the generated peroxyradical.

바람직하게는, 상기 페록시라디칼 처리기는 광촉매, 자외선 램프, 반응조 및 적어도 하나 이상의 유도판을 구비할 수 있다. Preferably, the peroxyradical processor may include a photocatalyst, an ultraviolet lamp, a reaction vessel, and at least one induction plate.

광촉매는 상기 광촉매 반응에 사용된다. 자외선 램프는 상기 광촉매 반응에 사용되는 자외선을 발산한다. 반응조에서는 상기 오존이 유입된 원수에 대한 광촉매 반응이 수행된다. 적어도 하나 이상의 유도판은 상기 반응조에서의 상기 오존이 주입된 원수와 상기 광촉매와의 접촉 면적을 증가시켜 상기 광촉매 반응의 효율을 높인다. Photocatalysts are used in the photocatalytic reaction. The ultraviolet lamp emits ultraviolet rays used for the photocatalytic reaction. In the reactor, a photocatalytic reaction is performed on the raw water into which the ozone is introduced. At least one induction plate increases the contact area between the raw water injected with ozone in the reaction tank and the photocatalyst to increase the efficiency of the photocatalytic reaction.

바람직하게는, 상기 반응조는, 상기 자외선 램프를 중심으로 하는 원기둥 형상으로 구비될 수 있다. 바람직하게는, 상기 유도판은 상기 반응조의 일 면과 상기 페록시라디칼 처리기의 내벽 사이의 공간을 비스듬히 횡단하여 위치할 수 있다. Preferably, the reactor may be provided in a cylindrical shape around the ultraviolet lamp. Preferably, the induction plate may be located obliquely across the space between the one surface of the reactor and the inner wall of the peroxy radical treatment.

바람직하게는 상기 광촉매는, 상기 반응조의 내부에 복수개로 구비되는 구슬의 표면에 부착되어 구비될 수 있다. 또는, 상기 광촉매는 나노튜브(nanotube) 형태로, 상기 반응조의 경계에 구비될 수 있다. Preferably, the photocatalyst may be attached to the surface of the beads provided in plurality in the reaction tank. Alternatively, the photocatalyst may be provided at the boundary of the reactor in the form of a nanotube.

바람직하게는, 상기 광촉매는 이산화티타늄(TiO2)일 수 있다. 바람직하게는, 상기 오존 주입기는 벤츄리(venturi) 관을 구비할 수 있다. Preferably, the photocatalyst may be titanium dioxide (TiO 2 ). Preferably, the ozone injector may have a venturi tube.

바람직하게는, 상기 정수 처리 장치는 상기 페록시라디칼 처리기에서의 광촉매 반응 후 잔류하는 오존을 제거하는 잔류 오존 처리기를 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 잔류 오존 처리기는 적어도 하나 이상의 미세한 다공성 매체를 구비하는 활성탄 충진관일 수 있다. Preferably, the water purification apparatus may further include a residual ozone treatment unit for removing ozone remaining after the photocatalytic reaction in the peroxy radical treatment unit. In this case, the residual ozone handler may be an activated carbon filler tube having at least one fine porous medium.

바람직하게는, 상기 정수 처리 장치는 상기 정수 처리 장치로 유입되는 원수의 입자성 오염 물질을 여과하는 필터를 더 구비할 수 있다. Preferably, the purified water treatment device may further include a filter for filtering particulate contaminants of raw water flowing into the purified water treatment device.

본 발명에 따른 정수 처리 장치는 페록시라디칼 및 오존 조합 공정을 통해, 정수 처리 능력을 향상시킬 수 있고, 페록시라디칼의 생성과 정수 처리를 같은 공간에서 동시에 수행함으로써 종래의 오존 단독 공정에 의한 정수 처리 장치에 비해 정수 처리 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다. The purified water treatment apparatus according to the present invention can improve the purified water treatment capability through a combination process of peroxy radicals and ozone, and purify radicals by the conventional ozone alone process by simultaneously generating peroxy radicals and purifying water in the same space. Compared with the treatment device, there is an advantage that the treatment cost of water purification can be reduced.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목 적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다. DETAILED DESCRIPTION In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects attained by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이다. 1 is a block diagram schematically showing a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 먼저, 정수 처리하고자 하는 오염 물질을 포함하는 원수가 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치(100)로 유입된다. 이때, 정수 처리 장치(100)는 필터(110)를 이용하여 정수 처리 장치(100)로 유입되는 원수의 입자성 오염 물질을 일차적으로 여과할 수 있다. Referring to FIG. 1, first, raw water containing contaminants to be purified is introduced into a water treatment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. In this case, the purified water treatment device 100 may primarily filter particulate contaminants of raw water introduced into the purified water treatment device 100 using the filter 110.

다음으로, 정수 처리 장치(100)는 페록시라디칼과 오존 조합 공정을 이용하여 필터(110)에 의해 걸러지지 아니한 오염 물질을 제거한다. 이를 위해, 정수 처리 장치(100)는 오존 생성기(120), 오존 주입기(130) 및 페록시라디칼 처리기(140)를 구비한다.Next, the purified water treatment apparatus 100 removes contaminants not filtered by the filter 110 using a peroxy radical and ozone combination process. To this end, the purified water treatment device 100 includes an ozone generator 120, an ozone injector 130, and a peroxy radical processor 140.

오존 생성기(120)는 오존(ozone)을 생성한다. 오존 주입기(130)는 정수 처리 장치(100)로 유입되는 원수에 오존을 주입한다. 원수에 오존이 주임됨으로써, 다량의 용존 산소가 생성된다. 이렇게 생성된 용존 산소는 후술하는 정수 처리 과정에 사용된다. The ozone generator 120 generates ozone. The ozone injector 130 injects ozone into the raw water flowing into the purified water treatment device 100. Ozone is added to the raw water to generate a large amount of dissolved oxygen. The dissolved oxygen thus produced is used in the water treatment process described later.

이때, 오존 주입기(130)는 벤츄리(venturi) 관일 수 있다. 벤츄리 관의 구조 및 기능에 관하여는, 당업자에게 널리 알려진 사항인 바, 본 명세서에서는 자세한 설명을 생략한다. In this case, the ozone injector 130 may be a venturi tube. The structure and function of the venturi tube are well known to those skilled in the art, and thus detailed description thereof will be omitted.

페록시라디칼 처리기(140)는 오존이 주입된 원수를 광촉매 반응시켜 페록시라디칼(peroxyl radical)을 생성함과 동시에, 생성된 페록시라디칼을 이용하여 원수에 포함된 오염 물질을 제거한다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 페록시라디칼 처리기의 구조 및 정수 처리 방법에 대하여 더 자세히 알아본다. The peroxy radical processor 140 generates peroxyl radicals by photocatalytic reaction of raw water injected with ozone, and removes contaminants contained in the raw water by using the generated peroxy radicals. Hereinafter, the structure of the peroxy radical processor according to an embodiment of the present invention and the water treatment method will be described in more detail.

도 2의 (a)는 도 1의 페록시라디칼(peroxyl radical) 처리기를 더 자세히 나타내는 단면도이다. 도 2의 (b)는 도 1의 페록시라디칼 처리기를 더 자세히 나타내는 평면도이다. Figure 2 (a) is a cross-sectional view showing in more detail the peroxyl radical (peroxyl radical) processor of FIG. FIG. 2B is a plan view illustrating the peroxy radical processor of FIG. 1 in more detail.

도 2를 참조하면, 먼저 오존이 유입된 원수는 페록시라디칼 처리기의 유입부(141)로 유입되고, 칸막이 타공판(142)을 지나 반응조(144)에 다다른다. 이때, 페록시라디칼 처리기(140)로 유입된 원수는 도 2의 (b)에 도시된 다수의 원통형의 구멍들(148)을 통해 반응조(144)로 전달된다. 이는 원수로의 오존 주입을 더욱 효과적으로 하기 위함이다. Referring to FIG. 2, first, the raw water into which ozone is introduced is introduced into the inlet 141 of the peroxy radical treatment unit, and passes through the partition perforated plate 142 to the reactor 144. At this time, the raw water introduced into the peroxy radical processor 140 is delivered to the reactor 144 through the plurality of cylindrical holes 148 shown in FIG. This is to more effectively inject ozone into the raw water.

페록시라디칼 처리기(140)는 적어도 하나 이상의 유도판(146)을 구비할 수 있다. 유도판(146)들은 반응조(144)의 일 면과 페록시라디칼 처리기(140)의 내벽 사이에 존재하는 물이 통과하는 공간(147)을 비스듬히 횡단하여 위치할 수 있다. 페록시라디칼 처리기(140)로 유입된 원수가 페록시라디칼 처리기(140) 내부를 이동하면서 판들(146)과 접촉하는 경우, 반응조(144)로 유입되는 원수의 양이 증가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 페록시라디칼 처리기(140)에서는 상기와 같은 유도판(146)들을 구비함으로써, 반응조(144)에서의 오존이 주입된 원수와 광촉매와의 접촉 면적이 증가되고, 이에 따라 광촉매 반응의 효율이 증가될 수 있다. 나아가, 정수 처리 능력 또한 향상된다.  The peroxyradical processor 140 may include at least one guide plate 146. The induction plate 146 may be disposed to obliquely cross the space 147 through which water existing between the one surface of the reaction tank 144 and the inner wall of the peroxy radical processor 140 passes. When the raw water introduced into the peroxy radical processor 140 contacts the plates 146 while moving inside the peroxy radical processor 140, the amount of raw water introduced into the reactor 144 may be increased. Therefore, in the peroxy radical processor 140 according to the embodiment of the present invention by providing the induction plate 146 as described above, the contact area between the raw water injected with ozone in the reaction tank 144 and the photocatalyst is increased, Accordingly, the efficiency of the photocatalytic reaction can be increased. Furthermore, the water treatment capability is also improved.

이렇게 페록시라디칼 처리기(140)로 유입된 물이 광촉매 및 자외선과 반응하여 광촉매 반응한다. 이때, 광촉매는 이산화티타늄(TiO2)일 수 있다. 광촉매 반응을 위해, 페록시라디칼 처리기(140)는 광촉매(미도시), 자외선 램프(143) 및 반응조(144)를 구비할 수 있다.The water introduced into the peroxy radical processor 140 reacts with the photocatalyst and the ultraviolet light to react with the photocatalyst. In this case, the photocatalyst may be titanium dioxide (TiO 2 ). For the photocatalytic reaction, the peroxy radical processor 140 may include a photocatalyst (not shown), an ultraviolet lamp 143, and a reactor 144.

광촉매는 광촉매 반응에 사용된다. 본 발명의 실시예에 따른 페록시라디칼 처리기에서의 광촉매가 구비되는 방식에 대한 다양한 실시예가 도 3에 도시된다. Photocatalysts are used in photocatalytic reactions. Various embodiments of the manner in which the photocatalyst is provided in the peroxyradical processor according to the embodiment of the present invention are shown in FIG. 3.

광촉매는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 반응조(144)의 내부에 복수개로 구비되는 구슬(GB)의 표면에 부착되어 구비될 수 있다. 광촉매가 부착되는 구슬(GB)을 광촉매 지지체라 할 수 있다. 이때, 광촉매가 코팅되는 구슬(GB)은 유리 구슬일 수 있다. 바람직하게는, 구슬(GB)들은 망(도 2의 (a)의 145)에 의하여 보호 내지 보관될 수 있다. As shown in (a) of FIG. 3, the photocatalyst may be attached to the surface of the beads GB provided in plural in the reaction tank 144. Bead (GB) to which the photocatalyst is attached may be referred to as a photocatalyst support. At this time, the beads (GB) coated with the photocatalyst may be glass beads. Preferably, the beads GB may be protected or stored by the net (145 of FIG. 2A).

또한, 광촉매는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 나노튜브(nanotube) 형태(TB)로 구비될 수 있다. 이때, 광촉매 소재의 나노튜브(본 발명에서는 이산화티타늄 나노튜브)는 반응조(144)의 경계에 위치할 수 있다. 즉, 도 2의 점선(도 2의 (a)의 145)에 위치에 구비될 수 있다. In addition, the photocatalyst may be provided in the form of nanotubes (TB), as shown in (b) of FIG. In this case, the nanotubes (in the present invention, titanium dioxide nanotubes) of the photocatalyst material may be located at the boundary of the reactor 144. That is, it may be provided at a position in the dotted line of Figure 2 (145 of Figure 2a).

다시 도 2를 참조하면, 자외선 램프(143)는 광촉매 반응에 사용되는 자외선을 발산한다. 반응조(144)에서는 오존이 유입된 원수에 대한 광촉매 반응이 수행된다. 반응조(144)는, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 자외선 램프(143)를 중심으로 하는 원기둥의 형상으로 구비될 수 있다. Referring back to FIG. 2, the ultraviolet lamp 143 emits ultraviolet rays used for the photocatalytic reaction. In the reactor 144, a photocatalytic reaction is performed on the raw water into which ozone is introduced. As illustrated in FIG. 2B, the reactor 144 may be provided in a cylindrical shape centered on the ultraviolet lamp 143.

광촉매 반응에 대하여 설명한다. 먼저, 반응조(144)에서 광촉매(광촉매 지지체)에 자외선 에너지가 조사되면, 다음의 반응식 1과 같이 정공(h+)과 전자(e-)가 형성된다. The photocatalytic reaction will be described. First, when ultraviolet light is irradiated to the photocatalyst (photocatalyst support) in the reaction tank 144, holes (h + ) and electrons (e − ) are formed as in Scheme 1 below.

TiO2 + 자외선 → h+ + e- TiO 2 + UV → h + + e -

상기 반응식 1에 의해 생성된 전자(e-)는 다음의 반응식 2와 같이, 상기 용존 산소(O2)와 결합하여 페록시라디칼( O2 - ·)을 형성한다. The electron (e − ) generated by Scheme 1 combines with the dissolved oxygen (O 2 ) to form peroxyradical (O 2 − · ) as shown in Scheme 2 below.

e- + O2 → O2 - · e - + O 2 → O 2 - ·

상기 반응식 2에 의하여 생성된 페록시라디칼( O2 - ·)은 다음의 반응식 3과 같이, 오존(O3)과 반응하여, 강력한 산화제인 수산화라디칼(OH·)을 생성한다. Generated by the reaction scheme 2 peroxy radicals (O 2 - ·) generates ozone (O 3) and in response, a strong oxidant hydroxyl radicals (OH ·) as shown in the following reaction scheme 3 a.

O2 - · + O3 →→ OH· O 2 - · OH · + O 3 →→

수산화라디칼(OHㅇ)은 다음의 반응식 4에 의하여 수중에 존재하는 비극성 유기 물질을 친수성의 극성 물질로 전환한다. 즉, 수산화라디칼(OH·)은 수중의 유해성 오염 물질을 산화시킨다. 이때, 상기 반응식 3과 같이 페록시라디칼(O2 - ·)이 오존과 반응함에 따라, 수중의 오염 물질의 제거에 사용되고 남은 오존이 제거될 수 있다. Radical hydroxide (OH o ) converts nonpolar organic substances in water into hydrophilic polar substances by the following reaction formula (4). In other words, radicals (OH · ) oxidize harmful pollutants in water. At this time, the peroxy radical (O 2 - ·) as shown in Reaction Scheme 3 as the ozone and reaction, being used for removal of contaminants in the water is remaining ozone can be removed.

OH· + 오염 물질 → 반응 생성물OH · + contaminants → reaction products

이때, 반응식 4의 반응 생성물은 이산화탄소(CO2) 및 물(H2O)일 수 있다. In this case, the reaction product of Scheme 4 may be carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O).

상기와 같은 반응에 의해, 수중의 유해한 비극성 유기 물질은 친수성의 극성 물질로 전환한다. 친수성으로 전환된 오염 물질은 수중에 녹아 제거된다. 다만, 원래 친수성 오염 물질은 별도의 산화 반응 없이 물에 녹아 제거된다. By such a reaction, harmful nonpolar organic substances in water are converted into hydrophilic polar substances. Pollutants converted to hydrophilic are dissolved in water and removed. However, the original hydrophilic contaminants are dissolved in water and removed without any oxidation reaction.

다시 도 1을 참조하면, 정수 처리 장치(100)는 페록시라디칼 처리기(140)에서의 광촉매 반응 후에도 잔류할 수 있는 오존을 제거하는 잔류 오존 처리기(150)를 더 구비할 수 있다. 이때, 잔류 오존 처리기(150)는 도 4에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 미세한 다공성 매체(152)를 구비하는 활성탄 충진관일 수 있다. Referring back to FIG. 1, the purified water treatment device 100 may further include a residual ozone processor 150 for removing ozone that may remain even after the photocatalytic reaction in the peroxy radical processor 140. In this case, the residual ozone handler 150 may be an activated carbon filler tube having at least one fine porous medium 152 as shown in FIG. 4.

이렇듯, 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치는 페록시라디칼 및 오존 조합 공정을 통해, 정수 처리 능력을 향상시킬 수 있다. 특히, 반응식 3에 의한 수산 화라디칼(OH·)의 생성율은, 종래 오존 단독 공정에 의한 경우에 비하여, 약 30% 정도 향상된다. As such, the water treatment apparatus according to the embodiment of the present invention may improve water treatment capability through a combination process of peroxy radicals and ozone. In particular, the production rate of hydroxyl radical (OH · ) according to Scheme 3 is improved by about 30% compared with the case of the conventional ozone alone process.

그리고, 페록시라디칼의 생성과 정수 처리를 같은 공간에서 동시에 수행함으로써, 종래의 오존 단독 공정에 의한 정수 처리 장치에 비해 정수 처리 비용을 줄일 수 있다. By simultaneously producing peroxy radicals and purifying water in the same space, it is possible to reduce the cost of purifying water compared to a water purifying apparatus using a conventional ozone alone process.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치는, 페록시라디칼을 사용함으로써, 강력한 산화제인 수산화라디칼의 생성을 종래의 오존 단독 공정에 의한 정수 처리 장치에 비해 30% 정도 향상시킬 수 있을 뿐 더러, 정수 처리 시간을 10배 이상 단축할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치는, 페록시라디칼과 잔류 오존을 반응시켜, 잔류 오존량을 획기적으로 줄일 수 있다. In addition, by using peroxy radicals, the purified water treatment device according to the embodiment of the present invention can improve the production of hydroxyl radical, which is a strong oxidizing agent, by about 30% compared to the purified water treatment device by the conventional ozone alone process. In addition, the water treatment time can be reduced by 10 times or more. Moreover, the purified water treatment apparatus according to the embodiment of the present invention can react the peroxy radicals with residual ozone to drastically reduce the amount of residual ozone.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, these terms are only used for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 더욱 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to more fully understand the drawings recited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이다. 1 is a block diagram schematically showing a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2의 (a)는 도 1의 페록시라디칼 처리기를 더 자세히 나타내는 단면도이다. FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating the peroxy radical processor of FIG. 1 in more detail.

도 2의 (b)는 도 1의 페록시라디칼 처리기를 더 자세히 나타내는 평면도이다. FIG. 2B is a plan view illustrating the peroxy radical processor of FIG. 1 in more detail.

도 3은 도 1의 페록시라디칼 처리기에 광촉매가 구비되는 방식에 대한 다양한 실시예를 나타내는 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating various embodiments of a method in which a photocatalyst is provided in the peroxy radical processor of FIG. 1.

도 4는 도 1의 잔류 오존 처리기를 더 자세히 나타내는 도면이다.4 is a view showing in more detail the residual ozone handler of FIG.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **

100 : 정수 처리 장치 110 : 필터100: water treatment unit 110: filter

120 : 오존 생성기 130 : 오존 주입기120: ozone generator 130: ozone injector

140 : 페록시라디칼 처리기 150 : 잔류 오존 처리기140: peroxy radical processor 150: residual ozone processor

141 : 유입부 142 : 칸막이 타공판 141: inlet 142: partition plate punched plate

143 : 자외선 램프 144 : 반응조 143: ultraviolet lamp 144: reactor

145 : 망 146 : 유도판145: net 146: guide plate

GB : 광촉매 지지체 152 : 다공성 매체GB: photocatalyst support 152: porous medium

Claims (15)

정수 처리 장치에 있어서,In the water treatment device, 오존(ozone)을 생성하는 오존 생성기; 및An ozone generator that generates ozone; And 상기 정수 처리 장치로 유입되는 원수에 상기 오존을 주입하는 오존 주입기; 및An ozone injector for injecting the ozone into the raw water flowing into the purified water treatment device; And 상기 오존이 주입된 원수를 광촉매 반응시켜 페록시라디칼을 생성함과 동시에, 생성된 페록시라디칼(peroxyl radical)을 이용하여 상기 원수에 포함된 오염 물질을 제거하는 페록시라디칼 처리기를 구비하고, A photocatalytic reaction of the raw water injected with ozone to produce peroxy radicals, and a peroxy radical treatment device for removing contaminants contained in the raw water by using the produced peroxyl radicals, 상기 페록시라디칼 처리기는,The peroxy radical processor, 상기 광촉매 반응에 사용되는 광촉매;A photocatalyst used for the photocatalytic reaction; 상기 광촉매 반응에 사용되는 자외선을 발산하는 적어도 하나 이상의 자외선 램프; At least one ultraviolet lamp for emitting ultraviolet light used for the photocatalytic reaction; 상기 오존이 유입된 원수에 대한 광촉매 반응이 수행되는 반응조; 및A reaction tank in which the photocatalytic reaction is performed on the raw water into which the ozone is introduced; And 상기 반응조에서의 상기 오존이 주입된 원수와 상기 광촉매와의 접촉 면적을 증가시켜 상기 광촉매 반응의 효율을 높이는 적어도 하나 이상의 유도판을 구비하며,And at least one induction plate for increasing the efficiency of the photocatalytic reaction by increasing the contact area between the raw water injected with ozone in the reactor and the photocatalyst, 상기 유도판은,The induction plate, 상기 반응조의 일 면과 상기 페록시라디칼 처리기의 내벽 사이의 공간을 비스듬히 횡단하여 위치하는 것을 특징으로 하는 정수 처리 장치. Water purification apparatus, characterized in that located diagonally across the space between the one surface of the reactor and the inner wall of the peroxy radical treatment. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 반응조는,The method of claim 1, wherein the reaction tank, 상기 자외선 램프를 중심으로 하는 원기둥 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 정수 처리 장치. Water purification apparatus characterized in that it is provided in a cylindrical shape around the ultraviolet lamp. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 광촉매는,The method of claim 1, wherein the photocatalyst, 상기 반응조의 내부에 복수개로 구비되는 구슬 형태의 광촉매 지지체의 표면에 부착되어 구비될 수 있는 것을 특징으로 하는 정수 처리 장치.Water purification apparatus, characterized in that can be provided attached to the surface of the bead-shaped photocatalyst support provided in plurality in the reaction tank. 제 1 항에 있어서, 상기 광촉매는, The method of claim 1, wherein the photocatalyst, 나노튜브(nanotube) 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 정수 처리 장치.Water purification apparatus characterized in that provided in the form of nanotubes (nanotube). 제 1 항에 있어서, 상기 광촉매는,The method of claim 1, wherein the photocatalyst, 이산화티타늄인 것을 특징으로 하는 정수 처리 장치.It is titanium dioxide, The water treatment apparatus characterized by the above-mentioned. 제 1 항에 있어서, 상기 오존 주입기는,The method of claim 1, wherein the ozone injector, 벤츄리(venturi) 관을 구비하는 것을 특징으로 하는 정수 처리 장치.And a venturi tube. 제 1 항에 있어서, 상기 정수 처리 장치는,The water purification apparatus of claim 1, 상기 페록시라디칼 처리기에서의 광촉매 반응 후 잔류하는 오존을 제거하는 잔류 오존 처리기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정수 처리 장치. And a residual ozone treatment unit for removing ozone remaining after the photocatalytic reaction in the peroxy radical treatment unit. 제 9 항에 있어서, 상기 잔류 오존 처리기는,The method of claim 9, wherein the residual ozone treatment unit, 적어도 하나 이상의 미세한 다공성 매체를 구비하는 활성탄 충진관인 것을 특징으로 하는 정수 처리 장치.It is an activated carbon packed tube having at least one fine porous medium. 제 1 항에 있어서, 상기 정수 처리 장치는,The water purification apparatus of claim 1, 상기 정수 처리 장치로 유입되는 원수의 입자성 오염 물질을 여과하는 필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정수 처리 장치.And a filter for filtering particulate contaminants of raw water flowing into the purified water treatment device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020070100943A 2007-10-08 2007-10-08 Water purification device KR100833814B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070100943A KR100833814B1 (en) 2007-10-08 2007-10-08 Water purification device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070100943A KR100833814B1 (en) 2007-10-08 2007-10-08 Water purification device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100833814B1 true KR100833814B1 (en) 2008-05-30

Family

ID=39665725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070100943A KR100833814B1 (en) 2007-10-08 2007-10-08 Water purification device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100833814B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200451741Y1 (en) 2008-08-25 2011-01-10 송동하 Portable sterilizer for a water removing toxic chemicals and harmful micro-organism using peroxy radical
RU2471722C2 (en) * 2011-03-30 2013-01-10 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Device for purification and disinfection of aquatic media
KR101554479B1 (en) * 2015-07-10 2015-09-21 (주)하늘엔지니어링 System for treating organic materials

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5779912A (en) 1997-01-31 1998-07-14 Lynntech, Inc. Photocatalytic oxidation of organics using a porous titanium dioxide membrane and an efficient oxidant
JP2002143872A (en) 2000-11-14 2002-05-21 Valqua Techno Osaka Kk Light and electromagnetic wave circulation cleaning device
JP2002177973A (en) 2000-12-07 2002-06-25 Nippon Park Kk Clarification equipment
KR20040052385A (en) * 2002-12-17 2004-06-23 학교법인 성균관대학 Method of preparing tubular nanostructured titanium dioxide photocatalysts by template synthesis and use of nanostructured photocatalysts prepared thereby
KR100541573B1 (en) * 2005-08-11 2006-01-10 주식회사두합크린텍 Apparatus and method for treating water using advanced oxidation process
KR100581746B1 (en) * 2005-11-10 2006-05-22 이앤위즈(주) System for treating water
KR20060079172A (en) * 2006-06-15 2006-07-05 (주)미시간기술 A water and wastewater treatment system and method using advanced oxidation processes(uv with catalyst, fenton, ozone) and pressurized ozone oxidation(aop-po2)

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5779912A (en) 1997-01-31 1998-07-14 Lynntech, Inc. Photocatalytic oxidation of organics using a porous titanium dioxide membrane and an efficient oxidant
JP2002143872A (en) 2000-11-14 2002-05-21 Valqua Techno Osaka Kk Light and electromagnetic wave circulation cleaning device
JP2002177973A (en) 2000-12-07 2002-06-25 Nippon Park Kk Clarification equipment
KR20040052385A (en) * 2002-12-17 2004-06-23 학교법인 성균관대학 Method of preparing tubular nanostructured titanium dioxide photocatalysts by template synthesis and use of nanostructured photocatalysts prepared thereby
KR100541573B1 (en) * 2005-08-11 2006-01-10 주식회사두합크린텍 Apparatus and method for treating water using advanced oxidation process
KR100581746B1 (en) * 2005-11-10 2006-05-22 이앤위즈(주) System for treating water
KR20060079172A (en) * 2006-06-15 2006-07-05 (주)미시간기술 A water and wastewater treatment system and method using advanced oxidation processes(uv with catalyst, fenton, ozone) and pressurized ozone oxidation(aop-po2)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200451741Y1 (en) 2008-08-25 2011-01-10 송동하 Portable sterilizer for a water removing toxic chemicals and harmful micro-organism using peroxy radical
RU2471722C2 (en) * 2011-03-30 2013-01-10 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Device for purification and disinfection of aquatic media
KR101554479B1 (en) * 2015-07-10 2015-09-21 (주)하늘엔지니어링 System for treating organic materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100470747B1 (en) Method and apparatus for eliminating the stench and volatile organic compounds in the polluted air
US10662095B2 (en) Ozone-photocatalysis reactor and water treatment method
EP2319619A1 (en) Method and an apparatus for regeneration of an adsorbent
JP2010036148A (en) Removal system for volatile organic compound by gas absorption tower
KR20140134990A (en) A water treatment system including porous alumina membranes immobilized photocatalysts, operating method thereof, and purifying method of wastewater using thereby
CN112159011A (en) Advanced oxidation system of ultraviolet/ozone coupling catalyst and sewage treatment process
CN204293566U (en) A kind of waste gas treatment equipment adopting ultraviolet catalytic technology
KR100805378B1 (en) The Combined Process Method and Unit Equipment using Ozone-Electrolysis/Semiconductor Catalysis for Treatment of Non-degradable Waste
KR100833814B1 (en) Water purification device
JP3858326B2 (en) Accelerated oxidation treatment equipment using ozone and photocatalyst
JP4732845B2 (en) Water treatment method and apparatus
CN203741162U (en) Ultraviolet-ozone catalytic oxidation wastewater treatment device
CN211586026U (en) Waste gas catalytic oxidation purifier
CN110559827B (en) Treatment process of papermaking waste gas
KR100485756B1 (en) Apparatus for eliminating the stench and volatile organic compounds in the polluted air
CN205269408U (en) Miniature light catalytic oxidation machine
KR200461827Y1 (en) Apparatus for cleaning waste water
JP4664270B2 (en) Water treatment equipment
KR100606503B1 (en) Photocatalytic Aeration Apparatus
KR100461493B1 (en) Water processing apparatus unifying ozone reactor and filtration equipment and the method for water purification thereby
KR101623554B1 (en) Processing device for sewage purification using organic-inorganic hybrid nano-porous materials and methods therefor
KR100478803B1 (en) Processing methode for air purification and equipment therefor
KR20030034590A (en) Method and apparatus for eliminating the stench and volatile organic compounds in the polluted air
KR100399153B1 (en) Water treatment system for production of industrial water from secondary effluent by gamma irradiation and TiO2
KR20030060724A (en) Hydroxyl radical generator by ozone and electrolysis

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130401

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140527

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150526

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160526

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170526

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee