KR100936742B1 - Apparatus for increasing dissolved oxygen in aeration tank - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 오수처리장과 댐 등에 저수되어있는 액체에 공기 및 산소 등의 기체를 효율적으로 접촉시키는 포기조 용존산소 증가장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포기조 내의 피처리수 표면액막에 산소를 집중적으로 공급함과 아울러 산소가 공급된 피처리수를 포기조 내의 피처리수 전체로 순환시킴으로써 피처리수내부로 포기되는 산소와 외부의 공기를 이용하여 피처리수에 산소를 원활하게 공급할 수 있어 산소 가스 및 질소 가스의 용존 밸런스가 피처리수 내에서 잡히고 생물이 서식하기 쉬운 물로 용이하게 가변시킬 수 있도록 하는 포기조 용존산소 증가장치에 관한 것이다.The present invention relates to an aeration tank dissolved oxygen increasing apparatus for efficiently contacting gas such as air and oxygen to a liquid stored in a sewage treatment plant and a dam, and more specifically, to concentrate oxygen on the surface water film of the treated water in the aeration tank. In addition, by circulating the treated water supplied with oxygen to the entire treated water in the aeration tank, oxygen gas and nitrogen gas can be smoothly supplied to the treated water by using the oxygen that is given up inside the treated water and the outside air. The present invention relates to an aeration tank dissolved oxygen increasing apparatus that allows a dissolved balance of water to be caught in the water to be treated and easily changed into water that is easily inhabited by living organisms.
일반적으로 어류양식장, 동식물의 세포배양장, 댐, 오수처리장 등에는 포기조 및 포기장치가 구비되어 있어, 포기조 내의 피처리수에 포기장치로 산소를 공급하게 된다.In general, aquaculture tanks, plant cell culture plants, dams, sewage treatment plants, etc. are provided with aeration tank and aeration device, to supply oxygen to the aeration device to the treated water in the aeration tank.
예컨대 일본공개특허공보 특개2000-271591호에 공개된 포기장치는 피처리수의 환류유량을 증가시켜, 공기의 미세화 성능을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.For example, a technique for abandoning the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-27191 increases the reflux flow rate of the water to be treated and improves the air refinement performance.
다른 예로서 일본공개특허공보 특개평10-73099호에 공개된 폐쇄성 수역의 정화장치 및 정화방법은 폐쇄성 수역에 정체하는 수괴를 이젝트로 만들어진 수류에 의해 포기작용을 높여, 수괴의 유동을 촉진시켜 산소를 공급하는 기술이 개시되어 있다.As another example, the apparatus and purification method of a closed water body disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-73099 increase the aeration action by the flow of water which is stagnated in the closed water by the flow of water, which promotes the flow of the water mass and oxygen. A technique for supplying is disclosed.
그러나 이러한 종래의 기술은 액중의 기포를 발생시켜 기체와 액체와의 접촉면적을 늘이거나, 기포와 액체와의 접촉시간을 길게 하는 것 등을 기초로 하는 술이므로, 피처리수에 공급되는 공기 즉 산소와 질소가 피처리수중에 생존하는 많은 생물에 의해 산소만이 소비되고 질소 가스량이 많아질 수 있어, 산소와 질소의 밸런스가 나쁜 물이 되며, 이에 따라 매우 비효율적이라는 단점이 있다.However, since the conventional technique is based on the generation of bubbles in the liquid to increase the contact area between the gas and the liquid, or to increase the contact time between the bubbles and the liquid, the air supplied to the water to be treated, namely, Only oxygen and nitrogen can be consumed by many organisms in which oxygen and nitrogen survive in the water to be treated, and the amount of nitrogen gas can be increased, resulting in a poor balance of oxygen and nitrogen, which is very inefficient.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 피처리수중에 배치된 산기부에서 발생한 기포입자 집단의 부력을 이용하여, 그 기포입자를 수면보다 높게 기포입자 상승통로내를 상승시켜 액포로 변화시킴으로써, 피처리수를 기체가 가장 용해되기 쉬운 액포표면의 박막수 상태로 용이하게 가변시킬 수 있는 포기조 용존산소 증가장치를 제공한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to use the buoyancy of the bubble particle group generated in the acidic portion disposed in the water to be treated, bubbles of the bubble particles higher than the water surface The present invention provides an aeration tank-dissolved oxygen increasing apparatus capable of easily changing the water to be treated into a thin film of water on the surface of a liquid bubble by which the particle rise passage is raised to change into a liquid bubble.
또한 그 액포 그대로 대기압하에 조금이라도 길게 노출시키고, 또 월류시키는 위치가 수면보다 높게 한 뒤에 이를 수두차를 이용하여 포기조 깊은 곳으로 투입함으로써, 포기조 내의 피처리수 전체를 순환시킬 수 있어 산소 가스 및 질소 가스의 용존 밸런스가 피처리수 내에서 잡히고 생물이 서식하기 쉬운 물로 용이하게 가변시킬 수 있는 포기조 용존산소 증가장치를 제공한다.In addition, it is possible to circulate the entire treated water in the aeration tank by exposing it to the aeration tank at a long time under atmospheric pressure and making the overflow position higher than the water surface, and then introducing it into the deep aeration tank using a water head difference. The present invention provides an aeration tank dissolved oxygen increasing apparatus capable of catching the dissolved balance of the gas in the water to be treated and easily converting it into water that is easily inhabited by living organisms.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 에어펌프에 의해 이송되는 공기가 공기분사노즐을 통하여 포기조의 피처리수 내에서 분사하는 것으로 이루어지는 포기조 용존산소 증가장치에 있어서, 포기조의 피처리수 표면에 배치되는 처리수내장체의 하부가 피처리수에 잠겨있음과 아울러 처리수내장체의 상부가 피처리수의 수면보다 높게 설치되어 있고, 상기 처리수내장체의 내측 하부에 다수의 처리수월류체와 다수의 처리수유도체가 설치되며, 상기 처리수월류체의 상단부가 피처리수의 수면보다 위쪽으로 돌출 형성됨과 아울러 처리수유도체가 피처리수 수면 아래에 위치하고, 상기 처리수유도체의 하부에 파이프가 연결되고, 공기를 분사하는 공기분사노즐이 상기 처리수월류체의 하부에 근접 배치되고, 상기 공기분사노즐에서 분사되는 공기에 의해 피처리수가 처리수월류체의 내부를 통하여 상단부로 월류되어 처리수내장체 내로 유입되고, 상기 처리수내장체 내의 처리수가 상기 처리수유도체와 파이프에 의해 포기조 내의 피처리수 하부로 안내되는 것을 포함하여 이루어지는 포기조 용존산소 증가장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is the aeration tank dissolved oxygen increasing apparatus in which the air conveyed by the air pump is injected into the treated water of the aeration tank through the air spray nozzle, the surface of the treated water of the aeration tank The lower part of the treated water packaged body disposed in the submerged body is immersed in the treated water, and the upper part of the treated water packaged body is installed higher than the surface of the treated water, and a plurality of treated water overflow bodies are provided on the inner lower part of the treated water package. And a plurality of treated water derivatives are installed, the upper end portion of the treated water overflow body is formed to protrude upward from the surface of the treated water, and the treated water derivative is located below the surface of the treated water, and a pipe is provided below the treated water derivative. An air spray nozzle connected to the air spray nozzle, the air spray nozzle being in close proximity to the lower portion of the treated water flow passage, and sprayed from the air spray nozzle The treated water flows through the inside of the treated water flow passage to the upper end and flows into the treated water inner body, and the treated water in the treated water inner body is guided to the lower portion of the treated water in the aeration tank by the treated water derivative and pipe. It provides an aeration tank dissolved oxygen increasing apparatus comprising a.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 포기조 용존산소 증가장치는 처리수월류체의 하부에 위치한 피처리수가 공기분사노즐에서 분사된 공기에 의해 일차적으로 처리됨과 아울러 분사 공기에 의해 형성되는 물방울과 함께 피처리수가 상승하여 처리수월류체를 월류하여 대기의 공기에 이차적으로 접촉되기 때문에, 피처리수의 넓은 표면적에 산소가 접촉할 수 있어 산소가 처리수에 원활하게 공급될 수 있다는 이점이 있다.In the aeration tank dissolved oxygen increasing apparatus according to the present invention, the water to be treated located at the lower portion of the water-sustaining fluid is treated primarily by the air injected from the air injection nozzle, and the water to be treated increases with the water droplets formed by the injection air. Therefore, since the treated water suspension flows through the second air and contacts the air in the atmosphere, oxygen can contact the large surface area of the water to be treated, and there is an advantage that oxygen can be smoothly supplied to the treated water.
더우기 공기의 산소와 접촉한 피처리수가 처리된 상태에서 처리수내장체에 내장됨과 아울러 처리수내장체 내의 처리수가 처리수유도체와 파이프에 의해 포기조의 피처리수 깊은 곳으로 안내되기 때문에, 포기조 내의 피처리수 전체가 순환하면서 산소와 원활하게 접촉할 수 있어, 산소 가스 및 질소 가스의 용존 밸런스가 피처리수 내에서 잡히고, 생물이 서식하기 쉬운 물로 용이하게 가변할 수 있다는 이점이 있다.Furthermore, the treated water in contact with the oxygen of the air is embedded in the treated water inner body in the treated state, and the treated water in the treated water inner body is guided deeply into the treated water in the abandoned tank by the treated water guide and the pipe. The entire water to be treated can be smoothly contacted with oxygen while circulating, so that the dissolved balance of oxygen gas and nitrogen gas can be caught in the water to be treated and can easily be changed to water which is easily inhabited by living organisms.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 포기조 용존산소 증가장치를 나타내는 도면으로서, 상기 포기조(1)에는 종래와 마찬가지로 에어펌프(2)에 의해 이송되는 공기가 공기분사노즐(3)을 통하여 포기조(1)의 피처리수 내에서 분사하게 된다.1 to 3 is a view showing the aeration tank dissolved oxygen increasing apparatus according to the present invention, in the aeration tank (1) like the conventional air conveyed by the air pump (2) through the air injection nozzle (3) It is sprayed in the water to be treated in 1).
그리고 본 발명에서는 처리수내장체(11)가 상기 포기조(1) 내의 피처리수의 표면층에 배치되고, 상기 처리수내장체(11) 내에는 다수의 처리수월류체(12)와 다수의 처리수유도체(13)가 설치되며, 상기 공기분사노즐(3)에 의해 처리된 처리수가 상기 처리수월류체(12)를 월류하여 처리수유도체(13)에 의해 안내되어 포기조(1) 내의 피처리수 깊은 곳으로 안내되는 구조로 이루어진다.In the present invention, the treated water
즉 상기 처리수내장체(11)는 상기 포기조(1) 내의 피처리수에 잠기지 않도록 상기 포기조(1)의 피처리수 표면에 배치되는 것으로서, 본 실시예에서는 상기 처리수내장체(11)가 프레임(11a)에 설치되어 상기 포기조(1) 내의 피처리수의 표면층에 배치될 수 있으며, 도시하지 않았지만 밧줄에 묶거나 부력체를 사용하여 포기조(1) 내의 피처리수에 띄울 수 있다.That is, the treated water
그래서 상기 처리수내장체(11)의 하부가 피처리수에 잠겨있음과 아울러 처리수내장체(11)의 상부가 피처리수의 수면보다 높게 설치되어 있는 것이다.Therefore, the lower part of the treated
상기 처리수내장체(11)의 내측 하부에는 다수의 처리수월류체(12)와 다수의 처리수유도체(13)가 설치되어 포기조(1) 내의 피처리수가 상기 처리수월류체(12)를 통하여 월류됨과 아울러 처리수유도체(13)를 통하여 포기조(1) 내로 리턴될 수 있 는 구조이다.A plurality of treated
그리고 상기 처리수유도체(13)가 피처리수 수면 아래에 위치하고, 상기 처리수유도체(13)의 하부에 파이프(13a)가 연결된다.The treated
물론 상기 처리수월류체(11)의 상단부가 피처리수의 수면보다 위쪽으로 돌출 형성됨이 바람직하며, 본 실시예에서는 포기조(1) 내의 액체를 피처리수라 지칭하고 처리수월류체(11)를 월류한 액체를 처리수라고 지칭한다.Of course, the upper end portion of the treated
한편 상기 포기조(1) 내의 피처리수가 처리수월류체(12)를 통하여 월류될 수 있도록 하기 위하여, 에어펌프(2)와 연결되어 에어펌프에서 유출되는 공기를 피처리수 내로 분사하는 공기분사노즐(3)이 상기 처리수월류체의 하부에 근접 배치된다.Meanwhile, in order to allow the water to be treated in the aeration tank 1 to flow over the treated
그러면 상기 공기분사노즐(3)에서 분사된 공기가 처리수월류체(12)에 근접한 부위인 피처리수의 표면층에 분사되어 피처리수에 산소를 공급하게 되며, 상승하는 공기가 피처리수와 함께 처리수월류체(12) 내부를 통하여 상승하게 된다.Then, the air injected from the
그래서 상기 공기분사노즐(3)에서 분사되는 공기에 의해 피처리수가 처리수월류체(12)의 내부를 통하여 상단부로 월류되어 처리수내장체(11) 내로 유입되고, 상기 처리수내장체(11) 내의 처리수가 상기 처리수유도체(13)와 파이프(13a)에 의해 포기조(1) 내의 피처리수 하부 깊이 안내되는 것이다.Thus, the water to be treated flows to the upper end through the inside of the treated
특히 본 발명에서는 처리수월류체(11)를 통하여 피처리수가 월류하기 쉽게 하기 위하여, 상기 처리수월류체(11)의 상부와 상기 처리수유도체(13)의 하부가 좁게 형성되는 구조를 포함한다.In particular, the present invention includes a structure in which an upper portion of the treated
또한 상기 처리수월류체(11)의 상단부의 연장하여 처리수내장체(11) 내의 처리수 수위가 포기조(1) 내의 피처리수 수위보다 많이 높여서 처리수내자에(11) 내의 처리수가 처리수유도체(13)와 파이프(13a)로 쉽게 하강할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명에서는 상기 처리수월류체(12)의 상단부에 월류파이프(12a)를 연결하는 것을 포함한다.Further, the treated water level in the treated water
더우기 본 발명에서는 도 1에 도시한 바와 같이, 처리수월류체(12)를 월류한 처리수가 처리수내장체(11) 내에서 신속하게 배출하기 위하여, 처리수의 월류 위치와 최단거리로 처리수유도체(13)가 위치함이 바람직하다.Furthermore, in the present invention, as shown in FIG. 1, in order to quickly discharge the treated water that has passed the treated
그래서 본 발명에서는 다수의 처리수월류체(12)와 다수의 처리수유도체(13)가 상기 처리수내장체(11)에 격자 형상으로 배치하되, 상기 처리수유도체(13)가 다수의 처리수월류체(12)로 에워싸인 구조로 이루어진다.Thus, in the present invention, a plurality of treated
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 포기조 용존산소 증가장치는 다음과 같이 작용한다.The aeration tank dissolved oxygen increasing apparatus according to the present invention made as described above acts as follows.
수중에 배치되는 공기분사노즐(3)이 피처리수의 수면에서 20∼30cm 정도의 얕은 장소에 배치하여도 액포를 생성할 수 있어, 공기분사노즐(3)을 통하는 분사되는 공기의 압력이 낮아도 처리수월류체(12)를 통하여 쉽게 월류할 수 있는 것이다.Even if the
즉 에어펌프(2)에서 나오는 압축공기가 공기분사노즐(3)을 통하여 분사되어 포기조(1) 내의 피처리수를 포기하게 되며, 포기되는 피처리수가 상승함과 동시에 물방울이 형성되면서 처리수월류체(12)를 통하여 월류된다.That is, the compressed air from the air pump (2) is injected through the air spray nozzle (3) to abandon the water to be treated in the aeration tank (1), the water to be abandoned as the water rises and at the same time the water droplets are formed, Overflow through (12).
그러면 공기분사노즐(3)에서 분사되는 공기 내의 산소가 피처리수에 일차적 으로 공급될 수 있으며, 처리수월류체(12)를 월류한 피처리수가 대기의 산소와 이차적으로 접촉될 수 있는 것이다.Then, oxygen in the air injected from the
특히 도 3과 같이 처리수월류체(12)를 월류한 물방울에 의해 피처리수의 큰 표면적이 공기와 접촉함과 아울러 대기에서 물방울이 터지면서 신속하게 대기의 공기가 피처리수에 공급되는 것이다.In particular, as shown in FIG. 3, the large surface area of the water to be treated is in contact with the air by the water droplets flowing through the treated
한편 상기와 같이 처리수월류체(12)를 월류하여 산소를 공급받은 처리수가 처리수내장체(11)에 내장되어 처리수내장체(11) 내에 있는 처리수의 수위가 포기조(1) 내의 피처리수의 수위보다 높게 형성된다.On the other hand, as described above, the treated water that has flowed through the treated
그러면 도 2와 같은 상태에서도 처리수내장체(11) 내의 처리수가 포기조(1) 내의 피처리수 하부의 깊은 곳으로 재투입될 수 있으며, 포기조 내의 피처리수의 표면층에 계속해서 산소를 공급하더라도 포기조 내의 피처리수가 처리되면서 계속해서 순환되는 것이다.Then, even in the state as shown in FIG. 2, the treated water in the treated
따라서 처리수내장체(11) 내의 수위와 포기조 내의 수위 차이로 인하여 포기조 내의 피처리수가 전체적으로 순환할 수 있어 산소부화를 원활하고도 경제적으로 실현할 수 있다. Therefore, due to the difference in the water level in the treated
더우기 대기압하에 있어서 액포표면의 박막수 상태는, 산소가 가장 용해하기 쉬운 상태로 될 뿐만 아니라, 산소 가스와 질소 가스와의 용해밸런스를 얻을 수 있어, 미생물에 있어서 쾌적한 수질로 가변할 수 있다.Furthermore, under atmospheric pressure, the thin film water state on the surface of the vesicles is not only the state in which oxygen is most easily dissolved, but also a dissolution balance between oxygen gas and nitrogen gas can be obtained, and can be varied to a comfortable water quality for microorganisms.
다시 말하면 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 공기분사노즐(3)을 통하여 분사되는 공기가 포기조 내의 피처리수에서 포기되어 기포입자가 연속적으로 발생된 다.In other words, as shown in Fig. 2 and 3, the air injected through the air injection nozzle (3) is abandoned in the water to be treated in the aeration tank to generate bubble particles continuously.
상기 기포입자는 부력에 의해 상승함과 아울러 기포입자의 집단으로 형성되며, 상기 기포입자의 집단은 상기 처리수월류체(12)를 통하여 수면을 향해 가속 상승하는 부력과 기포입자의 집단부력의 합력에 의해, 포기조 내의 피처리수 수면보다 높은 위치로 상승하게 된다.The bubble particles rise by buoyancy and are formed as a group of bubble particles, and the group of bubble particles is formed by the buoyancy of the buoyancy and the collective buoyancy of the bubble particles accelerated and raised toward the surface through the treated
그리고 상기 처리수월류체(12)를 통하여 상승하는 피처리수와 기포입자가 대기로 노출되면서 산소 가스와 질소 가스의 용해 농도 밸런스가 맞춰진 용존산소량이 높은 처리수를 만들 수 있는 것이다.As the treated water and the bubble particles rising through the treated
따라서 본 발명은 처리수 중에 산소를 고효율로 공급할 수 있기 때문에, 미생물이 더욱 활성화하여 하수처리능력을 높이는 것이 가능하고, 또 대부분의 기존설비를 그대로 활용할 수 있기 때문에 경제적이다.Therefore, since the present invention can supply oxygen to the treated water with high efficiency, it is economical because the microorganisms can be further activated to increase the sewage treatment capacity, and most existing equipment can be utilized as it is.
호수나 해양 등의 폐쇄수역, 또는 그 수역에 있어서 양식장 등의 산소공급, 또는 그 수저역 또는 수중역에 부유하는 오탁물(잔사, 분도 포함)의 회수제거에 유용하다.It is useful for the oxygen supply of aquaculture farms, etc. in closed waters such as a lake or the ocean, or the recovery and removal of contaminants (including residues and powders) suspended in the water reservoirs or underwater areas.
관상용 수조에 있어서의 산소공급 및 잔사나 분의 회수제거에 유용하고, 공업용의 순환수중에 함유하는 부유물질 등의 회수제거에 유용하고, 고농도의 기체용해수 및 탈기수의 제조에 유리하며, 고농도 기체용해처리 및 탈기처리를 조합하여, 각종 기능수의 제조에 유리하다.It is useful for oxygen supply and removal and removal of residues and powders in tubular water tanks. It is useful for recovery and removal of suspended solids, etc. contained in industrial circulating water, and is advantageous for the production of high concentration of gas dissolved and degassed water. The combination of gas dissolution treatment and degassing treatment is advantageous for the production of various functional waters.
또한 본 발명은 액체를 액막화하여 기체를 고효율로 용해시키는 기능과, 동시에 그 액체를 별도의 장소로 이동할 수 있는 펌프로서의 기능을 구비한 포기장치 로 유용하고, 오수처리장 등의 피처리수에 고효율로 산소를 부화시키는 포기장치로 유용하며, 오존가스를 이용한 처리수에 남아있는 불필요한 오존가스의 방산처리 등에 유용한 것이다.In addition, the present invention is useful as an aeration device having a function of dissolving gas with high efficiency by liquefying liquid and at the same time as a pump that can move the liquid to a separate place, and is highly efficient for treated water such as sewage treatment plant. It is useful as aeration device to incubate oxygen, and it is useful for dissipation of unnecessary ozone gas remaining in treated water using ozone gas.
도 1은 본 발명에 의한 포기조 용존산소 증가장치를 나타내는 평면도,1 is a plan view showing an aeration tank dissolved oxygen increasing apparatus according to the present invention,
도 2는 본 발명에 의한 포기조 용존산소 증가장치를 나타내는 단면도,2 is a cross-sectional view showing an aeration tank dissolved oxygen increasing apparatus according to the present invention,
도 3은 본 발명에 의한 포기조 용존산소 증가장치의 주요 부위를 확대한 단면도이다.Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the aeration tank dissolved oxygen increasing apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 포기조 2 : 에어펌프1: Aeration tank 2: Air pump
3 : 공기분사노즐 11 : 처리수내장체3: air spray nozzle 11: treated water body
12 : 처리수월류체 13 : 처리수유도체12: treated water flowing fluid 13: treated water derivative
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- 2009-06-30 KR KR20090058678A patent/KR100936742B1/en active IP Right Grant
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