KR101036225B1

KR101036225B1 - 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치

Info

Publication number: KR101036225B1
Application number: KR20100077598A
Authority: KR
Inventors: 전병근
Original assignee: 보람환경개발(주); 전병근
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2011-05-20
Also published as: WO2012020962A2; WO2012020962A3

Abstract

본 발명은 매립장 침출수, 축산폐수, 음식물자원화 후의 여액 등 고농도의 유기성 폐수를 처리하는 생물학적 폐수처리장치에 사용되며, 반응기 내 용존산소량을 증가시켜 처리 효율을 향상시킬 수 있는 2상 노즐을 포함한 생물학적 폐수처리장치에 관한 것이다. 본 발명의 생물학적 폐수처리장치용 2상 노즐은 유입폐수를 짧은 시간에 반응기 내부에 분사하여 완전혼합을 시키고, 분사시 발생하는 음압력을 이용하여 공기를 자연흡입시킨 후, 미세기포를 만들어 재순환시킴으로써 폐수내 용존산소량을 증가시켜 미생물의 활성도를 높여줌으로써 용적부하를 향상시킬 수 있으며, 또한 기존 폐수처리장을 간단하게 리모델링하여 처리용량을 향상시킬 수 있다.

Description

제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치{APPARATUS FOR BIOLOGICALY TREATING WASTE WATER WITH HIGHLY CONCENTRATED ORGANIC MATERIAL USING JET LOOP REACTOR}

본 발명은 매립장 침출수, 축산폐수, 음식물자원화 후의 여액 등 고농도의 유기성 폐수를 처리하기 위해, 제트 루프 반응기 내 용존산소량을 증가시켜 폐수 처리 효율을 향상시킬 수 있는 폐수처리장치용 2상 노즐을 포함한, 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치에 관한 것이다.

인간생활에서 물은 필수요소이고 이렇게 공급되는 상수나 용수는 필연적으로 하·폐수를 유발하게 된다. 하·폐수의 처리 방법은 생물학적 처리가 주종을 이루고 있으며, 여기에 물리·화학적 처리를 단위공정으로 추가하여 사용하는 것이 일반적이다. 여기서 이용되는 생물학적 처리방법은 주로 호기성 처리방법을 말하는데 활성슬러지법, 살수여상법, 회전원판법, 호기성소화법 등이 있다.

고농도의 유기성 폐수는 자원화방법, 계절적, 지역적 요소에 따라 성상별 부하량의 변동이 심한 악성 폐수의 경우에 고효율 호기성 생물반응기로 처리함에 따라 고도처리 효과가 크다. 특히 음식물 폐수처리는 남은 음식물 자원화시설에서 발생하는 탈리 여액, 침출수 등 고농도 유기성 음식물 폐수를 처리하는 기술로서 퇴비화, 사료화, 혐기성소화 등의 자원화 방식에 따라 BOD 2,000∼100,000 mg/L의 고농도 유기성 폐수를 고효율 호기성 생물반응기를 이용하여 1∼4일 만에 하수 연계처리 수질 또는 자체방류수준까지 안정적으로 처리할 수 있는 기술이다. 고농도 유기성 폐수는 하천이나 연안바다, 호소(호수 및 저수지)등으로 유입되어 조류의 성장을 촉진시켜 부영양화 현상을 발생시킨다.

또한, 폐수에 포함되어 있는 영양염류가 연안바다로 유입되었을 경우에는 적조현상의 원인이 되며, 심하면 수저부에서 부패하고 악취가 발생하여 수질오염을 촉진시키는 원인으로 작용함에 따라, 이러한 영양염류는 하천이나 호소로 유입되기 전에 제거되어야 한다.

우리나라의 경우 대부분의 하수처리 및 축산폐수 처리 방법은 활성슬러지법에 의존하고 있는 실정으로서, 상기 활성슬러지법에 의한 폐수 처리시 대부분의 현탁 고형물질과 유기물은 제거될 수 있으나, 질소나 인과 같은 영양염류 물질의 처리는 20 내지 40%에 불과하다.

1985년에 독일에서 발표된 제트 루프 반응기(Jet Loop Reactor)는 물질전달과 생물반응 동력학적 개선을 통해 COD 용적부하율 120 내지 800까지 운전하는 3세대 생물반응기로 1997년에 국내에 첫 적용사례가 있은 후, 고농도 폐수처리를 중심으로 지속적으로 증가되고 있는 실정이다.

도 3에 도시된 일반적인 제트 루프 반응기를 참조하면, 제트 루프 반응기는 상부가 밀폐된 실린더형의 반응기로서 상부에 2상(two phase) 노즐이 반응기 중앙에 수직으로 설치된 구조이며, 액체를 순환시키기 위한 펌프와 배관으로 구성된 간단한 구조로 되어 있다. 제트 루프 반응기 내의 MLSS(mixed-liquor suspended solid) 혼합액과 폐수를 순환펌프를 통해 2상 제트노즐로 보내면 노즐 끝에서 액체제트를 형성하여 주입된 공기가 미세기포로 형성되고, 형성된 미세기포는 액체제트와 함께 반응기 하부로 내려가 바닥에 부딪쳐 상승하게 된다. 이때 상승하던 기포는 분사노즐 부근에 형성된 하향류로 인해 일부 기포가 다시 액체제트를 따라 바닥까지 내려가는 과정이 반복되면서 긴 기액 접촉시간을 통해 산소가 용해된다.

이러한 제트 루프 반응기의 처리 효율은 공기 중의 산소를 얼마나 많이 물속에 녹이느냐에 달려 있고, 이 용존산소량은 기포의 비표면적과 접촉시간에 종속적이기 때문에 비표면적을 높이기 위해서는 기포의 크기를 작게 만들어야 한다. 또한 접촉시간을 길게 할수록 산소 용존율은 높아지며, 접촉시간은 기포 크기를 작게 하고, 기포의 순환율을 높여 목적을 달성할 수 있다.

본 발명자들은 처리 효율이 향상된 제트 루프 반응기에 대해 예의 연구를 거듭하였고 제트 루프 반응기 내에 용존산소량을 증가시킬 수 있는 2상 노즐을 포함한 폐수처리장치를 개발하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 제트 루프 반응기와 같은 폐수를 생물학적으로 처리하는 장치에 사용되어 용존산소량을 증가시킬 수 있는 구조를 가진 2상 노즐을 포함하는, 고농도 폐수처리를 위한 생물학적 폐수처리장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반응기 내부에 2상 노즐이 수직으로 설치되며 반응기 내 폐수를 순환시키기 위한 펌프와 관 구조체를 포함하는 생물학적 폐수처리장치로서, 상기 2상 노즐은 외부 노즐 및 상기 외부 노즐 내부에 형성된 내부 노즐을 포함하고, 외부 노즐의 노즐팁 직경(d2)은 내부 노즐의 노즐팁 직경(d1)의 2∼4 배이며, 외부 노즐과 내부노즐 사이에 공기흡입부가 형성되며, 공기흡입부는 공기흡입관 및 액체흡입홀을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치를 제공한다.

상기 내부 노즐의 노즐팁 직경(d1)은 노즐팁에서 유속이 8∼20 m/s를 나타내도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 내부 노즐의 노즐 축소부의 길이(L1)는 (D0-d1)/0.37이 바람직하며, 여기서 D0는 외부 노즐과 내부 노즐의 유입부 내경이며, d1은 내부 노즐의 노즐팁 직경이다.

상기 반응기는 실린더형 또는 정방기둥형으로 제조된 것을 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 상기 반응기의 지름(D)과 높이(H)의 종횡비(H/D)가 2.5~8이며, 상기 2상 노즐의 하단부로부터 상기 반응기의 바닥까지의 거리가 반응기 직경의 2∼3배가 되도 록 제작된 것을 사용하는 것이 2상 노즐을 통하여 반응기 내로 폐수를 균일하게 분사하는데 있어서 바람직하다.

상기 2상 노즐에의 공기흡입관을 통해 공기가 상기 2상 노즐에 주입되며, 공기주입관과 연결된 송풍기를 통해 2상 노즐에 공기를 더 주입할 수 있다.

반응기와 연결된 펌프는 반응기에 월류되는 폐수를 펌핑조에 일시 저류한 후 유입폐수와 함께 상기 2상 노즐을 통해 반응기로 유입시킬 수 있다.

상기 반응기에는 하나 이상의 2상 노즐이 설치되며 운전시 유량과 농도에 따라 순환유량을 조절하기 위한 밸브가 설치될 수 있다.

본 발명은 폐수를 생물학적으로 처리하는 장치에 사용되어 용존산소량을 증가시킬 수 있는 2상 노즐을 포함하는 폐수처리장치를 제공함으로써 유입폐수를 짧은 시간에 폐수처리장치 내에 분사하여 완전혼합을 시키고, 분사시 발생하는 음압력을 이용하여 공기를 자연흡입시킨 후, 미세기포를 만들어 재순환시킴으로써 폐수내 용존산소량을 증가시켜 미생물의 활성도를 높여줌으로써 BOD 용적부하를 크게 향상시킬 수 있어(2.1kg/㎥.d 이상) 고농도 폐수처리에 효과가 있을 뿐 아니라 일반 폐수에도 적용시 처리장 부지면적과 시설용적을 크게 줄일 수 있다. 또한 기존 폐수처리장을 간단하게 리모델링하여 처리용량을 크게 늘릴 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치에 사용되는 2상 노즐에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치에 사용되는 2상 노즐의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에서 사용되는 2상 노즐을 포함하여 구성된 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치의 측단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치의 작동 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따라 제작된 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치를 촬영한 사진이다.

이하에서 본 발명에 대해 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 반응기(150) 내부에 2상 노즐(100)이 수직으로 설치되며 반응기(150) 내 폐수를 순환시키기 위한 펌프(130)와 관 구조체(140)를 포함하는 생물학적 폐수처리장치로서, 상기 2상 노즐(100)은 외부 노즐(101) 및 상기 외부 노즐(101) 내부에 형성된 내부 노즐(102)을 포함하고, 외부 노즐(101)의 노즐팁 직경(d2)은 내부 노즐(102)의 노즐팁 직경(d1)의 2∼4 배이며, 외부 노즐(101)과 내부 노즐(102)의 사이에 공기흡입부(109)가 형성되며, 공기흡입부(109)는 공기흡입관(103)과 액체흡입홀(104)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치(200)를 제공한다.

본 발명에 따른 고농도 폐수처리장치(200)는 반응기(150)에 하나 이상의 2상 노즐(100)이 수직으로 설치되며, 2상 노즐(100)을 통하여 폐수를 유입시킴으로써 반응기(150) 내에서 폐수 처리공정을 수행한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고농도 폐수처리장치(200)에 사용되는 2상 노즐(100)은 외부 노즐(101) 및 상기 외부 노즐(101) 내부에 형성된 내부 노즐(102)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 고농도 폐수처리장치(200)에 사용되는 2상 노즐(100)은 부하변동에 따라 노즐을 용이하게 교체할 수 있도록 외부 노즐(101) 및 내부 노즐(102)을 결합하여 제조될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 외부 노즐(101)은 공기흡입부(109)가 형성된 상단부와 노즐팁이 형성된 하단부를 분리하여 제조할 수 있다.

이와 같이 본 발명에서 사용되는 2상 노즐(100)은 각 부분별로 교체가 가능하게 결합된 구조로 형성됨으로써, 초기 설계시와 다른 조건이 발생하는 경우 내부 노즐(102)과 외부 노즐(101)을 용이하게 교체하여 최적화 상태로 운전할 수 있게 하며, 기존 폐수처리장을 간단하게 리모델링하여 처리용량을 크게 늘릴 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 외부 노즐(101) 내에 내부 노즐(102)이 일체형으로 형성되도록 제조할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 일 실시형태에 있어서, 본 발명에 따른 고농도 폐수처리장치(200)에 사용되는 2상 노즐(100)은 외부 노즐(101) 내에 내부 노즐(102)을 삽입하여 제조할 수 있으며, 이때 외부 노즐(101) 내부에 형성된 암나사부(106)와 내부 노즐(102)의 외부에 형성되는 수나사부(105)의 결합에 의해 제조될 수 있다.

상기에서 2상 노즐(100)은 외부 노즐(101)과 내부 노즐(102)이 나사 부재에 의해 결합되는 것으로 설명하였으나, 다른 결합 부재를 사용하여 외부 노즐(101)과 내부 노즐(102)을 결합하여 2상 노즐(100)을 제조할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 2상 노즐(100)의 외부 노즐(101)에는 공기 유입을 위한 공기흡입부(109)가 형성된다.

상기 외부 노즐(101)에서 형성된 공기흡입부(109)는 공기흡입관(103)과 액체흡입홀(104)을 포함하여 구성되며, 공기흡입관(103)은 공기의 자연유입을 위해 형성된 것이며, 공기가 부족한 경우에는 도 3에 나타난 바와 같이 송풍기를 사용하여 공기를 추가 주입할 수 있다. 액체흡입홀(104)은 공기흡입장치 내부의 음압력에 의해 반응기 내에 있는 폐수를 흡입할 수 있으며, 액체흡입홀(104)을 통해 흡입된 폐수는 공기흡입관(103)으로부터 흡입된 공기와 혼합되고, 내부 노즐(102)로부터 분사되는 분사수의 강한 난류에 의해 기포가 미세하게 만들어지며, 또한 외부 노즐(101)을 통해 반응기(150)에 분사되는 분사수가 휘어지게 되어 바닥에 닿아 상승하는 기포의 체류시간을 늘려주는 효과에 의해 반응기(150) 내에 용존산소량을 증가시킬 수 있다.

본 발명에 따른 고농도 폐수처리장치(200)를 사용하여 폐수를 처리하는 경우, 폐수는 펌프(130)에 의해 2상 노즐(100) 내로 주입되고, 공기는 내부노즐에서 발생되어지는 음압력(negative pressure)에 의해 외부와 연결된 공기흡입관(103)을 통해 자연유입될 수 있다.

도 3에 나타난 바와 같이, 2상 노즐(100)은 송풍기(110)와 연결될 수 있으며, 자연유입되는 공기가 부족한 경우 송풍기(110)를 운행하여 2상 노즐(100) 내부로 공기를 유입시킬 수 있다.

외부 노즐(101)에서 액체흡입홀(104)은 공기흡입관(103)의 위치보다 상부(2상 노즐을 수직하게 형성된 상태 기준)에 형성되며 공기흡입관(103)의 위치는 내부 노즐(102)의 노즐팁 부근에 형성되는 것이 공기의 자연유입에 있어서 바람직하다.

내부 노즐(102)의 노즐팁의 직경(d1)은 노즐팁에서 유속이 8∼20 m/s를 나타내도록 형성되는 것이 바람직하다.

외부 노즐(101)의 노즐팁 직경(d2)은 내부 노즐(102)의 노즐팁 직경(d1)의 2∼4 배인 것이 바람직하나, 외부 노즐(101)의 노즐팁 직경(d2)과 내부 노즐(102)의 노즐팁 직경(d1)의 비가 1에 근접하게 2상 노즐(100)을 형성하는 경우 외부 노즐(101)과 내부 노즐(102)의 거리가 가깝도록 2상 노즐을 제조하는 것이 공기의 자연유입에 있어서 바람직하다.

내부 노즐(102)의 노즐 축소부의 길이(L1)는 (D0-d1)/0.37이고, 외부노즐(101)의 노즐 축소부의 길이(L2)는 (D0-d2)/0.37인 것이 바람직하다. 여기서 D0는 외부 노즐과 내부 노즐의 유입부 내경이며, 이것은 2상 노즐(100) 유입관의 내경과 같다. d1은 내부 노즐의 노즐팁 직경을 의미한다.

이것은 관의 축소에 의한 손실을 최소화하기 위해 오리피스 유량계의 점축소 각도인 21°를 사용하였고, 이면 손실계수가 0.01 이하가 되도록 내부 노즐(102)의 노즐 축소부의 길이(L1)를 산출한 것이다.

본 발명에서 노즐 축소부란 외부 노즐 또는 내부 노즐에서 직경이 점차 줄어드는 부분으로서, 노즐의 하단부에서 직경이 점차 줄어드는 부분으로부터 노즐팁까지의 부분을 의미한다.

도 1에 나타난 바와 같이 외부 노즐과 내부 노즐의 상단부의 직경은 D0로 동일하다.

외부 노즐과 내부 노즐의 유입부 내경(D0)은 내부 노즐(102)의 노즐팁의 직경(d1)의 2.5∼6배와 유속이 1∼3 m/s를 동시에 충족시키는 수치인 것이 바람직하며, 이는 관축소 손실계수 0.01 이하를 유지하기 위함이다.

도 2에 나타나 바와 같이 외부 노즐(101)의 노즐팁은 주름잡힌 관 또는 별모양의 관 등과 같이 다양한 단면 형태를 갖도록 제작될 수 있다. 외부 노즐(101)의 노즐팁이 주름잡힌 관 또는 별모양의 관 형태로 제작되는 경우 외부 노즐(101)의 노즐팁에서 분사되는 기체-액체혼합수(분사수)가 분사될 때 동일면적의 원형관보다 넓게 분사되기 때문에 바닥에 닿아 상승하는 기포를 다시 빨아당김으로서 기포의 체류시간을 늘릴 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고농도 폐수처리장치(200)에 사용되는 2상 노즐(100)은 외부 노즐(101)과 내부 노즐(102)로 형성되며, 2 개의 노즐 사이에서 강한 난류가 형성됨으로써 미세기포가 형성될 수 있다.

이와 같이 2상 노즐(100)에서 형성된 미세기포는 유입된 폐수와 함께 반응기(150)로 토출되고 토출된 미세기포는 바닥에 닿아 상승하다가 2상 노즐(100) 부근에 도달하면 노즐 주변의 압력 차이에 의해 일부는 재흡수되어 순환을 반복하게 된다. 또한 일부의 상승기포는 액체흡입홀(104)의 작용으로 압력과 회전력이 동시에 작용하여 나선형으로 회전을 하면서 2상 노즐(100)에서 토출되는 순환수 중심을 향하게 되고 재순환을 하게 된다.

이렇게 재순환이 반복됨으로써 공기 속의 산소가 액체 속에 녹아들어가는 산소전달율이 높게 된다. 산소전달율을 높이는 방법은 미세기포를 만들어 비표면적을 높이고, 기액 접촉시간을 길게 하고, 그리고 산소를 전달받는 미생물의 비표면적을 높여주는 방법이 있다.

미생물 플록들은 2상 노즐을 통과하면서 강한 전단력을 만나 미세 플록으로 해체가 되므로 미생물의 비표면적도 크게 된다.

본 발명에서 사용하는 반응기(150)는 실린더형 또는 정방기둥형 반응기일 수 있으며, 반응기(150)의 지름(D)과 높이(H)의 종횡비(H/D)가 2.5~8인 것이 바람직하다.

도 4를 참조하면, 2상 노즐(100)에서 형성된 미세기포는 바닥까지 내려갔다가 다시 상승하기 때문에 1회 순환으로 반응기 유효높이의 2배 가까운 기액 접촉시간을 갖게 된다. 또한 상승하는 미세기포는 2상 노즐(100)에서 분사되는 제트 분사류 주변에서 재순환되어진다. 이와 같은 이유로 반응기 높이는 높을수록 좋지만, 너무 높을 경우 바닥에서 0.3 m/s의 유속을 유지하기 위해서는 2상 노즐(100)의 토출압력을 높여야 하고, 이것은 동력효율을 저하시키는 결과를 가져온다. 그래서 분사하는 2상 노즐(100)에서 압력손실을 고려하여 8~20 m/s의 유속으로 토출시 도달할 수 있는 깊이, 분사각도, 그리고 산소전달율 30%를 만족하는 높이로 결정되며 이러한 높이를 만족시키기 위해서 반응기(150)의 지름(D)과 높이(H)의 종횡비(H/D)가 2.5~8인 것이 바람직하다. 바닥에서 유속이 0.3 m/s인 경우 슬러지가 쌓이지 않을 유속이기 때문이다.

상기 반응기(150)에 2상 노즐(100)은 하나 이상 설치될 수 있으며, 상기 2상 노즐(100)의 하단부로부터 상기 반응기의 바닥까지의 거리(h1)는 반응기(150) 직경(D)의 1.2∼3배가 되는 경우 외부 노즐(101)의 노즐팁에서 분사될 때 분사 각도가 19~40°의 각도를 이루어 분사됨으로써 반응기 바닥에 골고루 기액 혼합액이 도달할 수 있다.

본 발명에 따른 고농도 폐수처리장치(200)는 반응기(150) 내의 폐수를 재순환시킬 수 있는 펌프(130) 및 폐수의 순환유량을 조절하기 위한 밸브(120)를 포함한다.

본 발명에 따른 고농도 폐수처리장치(200)에서 펌프(130)는 관 구조체(140)에 의해 2상 노즐(100)과 반응기(150)에 연결됨으로써 반응기(150) 내의 월류되는 폐수를 펌핑조에 일시 저류시킬 수 있으며, 펌핑조의 폐수를 새로운 유입폐수와 함께 2상 노즐(100)로 유입시킬 수 있다.

또한 펌프(130)는 2상 노즐(100)의 토출 직경을 조절하여 유속을 일정하게 유지시킬 수 있도록 관내의 압력에 의해 동력을 조절하여 순환유량의 유량을 조절할 수 있고, 순환유량에 따라 흡입공기의 양이 결정할 수 있다.

본 발명에 따른 고농도 폐수처리장치(200)의 운전시 밸브(120)를 조절하여 폐수의 유량을 조절할 수 있다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 2상 노즐 101: 외부 노즐
102: 내부 노즐 103: 공기흡입관
104: 액체흡입홀 105: 수나사부
106: 암나사부 109: 공기흡입부
110: 송풍기 120: 밸브
130: 펌프 140: 관 구조체
150: 반응기 200: 폐수처리장치

Claims

반응기 내부에 2상 노즐이 수직으로 설치되며 반응기 내 폐수를 순환시키기 위한 펌프와 관 구조체를 포함하는 생물학적 폐수처리장치로서,
상기 2상 노즐은 외부 노즐 및 상기 외부 노즐 내부에 형성된 내부 노즐을 포함하고, 상기 외부 노즐의 노즐팁 직경(d2)은 상기 내부 노즐의 노즐팁 직경(d1)의 2∼4 배이며, 상기 외부 노즐과 상기 내부 노즐의 사이에 공기흡입부가 형성되고, 상기 공기흡입부는 공기흡입관 및 그 상부위치에 형성된 액체흡입홀을 포함하며,
상기 반응기에는 하나 이상의 2상 노즐이 설치되고, 운전시 유입유량과 농도에 따라 순환유량을 조절하기 위한 밸브를 더 포함하며, 상기 2상 노즐은 초기 설계시와 다른 조건이 발생시 교체되어 최적화상태로 운전할 수 있는 것을 특징으로 하는 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 내부 노즐의 유입부 내경(D0)은 노즐팁 직경(d1)의 2∼6배이며, 노즐팁 직경(d1)은 노즐팁에서 유속이 8∼20 m/s를 나타내도록 형성된 것을 특징으로 하는 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 내부 노즐의 노즐 축소부의 길이(L1)는 (D0-d1)/0.37이고, 외부노즐의 축소부의 길이(L2)는 (D0-d2)/0.37이며, 여기서 D0는 외부노즐 과 내부 노즐의 유입부 내경이며, d1은 내부 노즐의 노즐팁 직경이고, d2는 외부 노즐의 노즐팁 직경인 것을 특징으로 하는 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치.
청구항 3에 있어서,
상기 내부 노즐의 노즐팁의 단면은 원형, 주름잡힌 원형 또는 별모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 반응기는 실린더형 또는 정방기둥형 반응기이며, 반응기의 지름(D)과 높이(H)의 종횡비(H/D)가 2.5~8인 것을 특징으로 하는 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 2상 노즐의 하단부로부터 상기 반응기의 바닥까지의 거리는 반응기 직경의 1.2∼3배인 것을 특징으로 하는 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 2상 노즐의 공기흡입관을 통해 공기가 상기 2상 노즐에 자연유입되며, 공기가 부족한 경우 송풍기를 운전하여 송풍기와 연결된 공기흡입관을 통해 2상 노즐에 공기를 더 주입하는 것을 특징으로 하는 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 펌프는 반응기에 월류되는 폐수를 펌핑조에 일시 저류한 후 유입폐수와 함께 상기 2상 노즐을 통해 반응기로 유입시키는 것을 특징으로 하는 제트 루프 반응기를 이용한 고농도 폐수처리장치.
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