KR101051798B1 - 마이크로 버블을 이용한 난분해성 악성 폐수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 마이크로 버블을 이용한 난분해성악성 폐수처리 장치는 플레이트와, 상기 플레이트 일측 끝단에 형성되는 다수개의 핀을 구비한 직사각 패널을 다수개 설치하여 이루어 지고, 상기 플레이트에 양전압 또는 음전압을 제공하는 고전압 인가장치를 연결하여, 고전압이 인가된 핀으로부터 다량의 고전압 주파수 펄스방식의 전자 및 이온, 라디칼을 토출시키는 수화전자 발생기와, 플레이트 형태의 플러스 전극과 핀 형태의 마이너스 전극을 일정간격을 두고 배치하고, 상기 플러스 전극 및 마이너스 전극에 고전압 인가장치를 연결하며, 고전압이 인가된 마이너스 전극으로부터 전자 및 라디칼이 방출 되도록 하는 활성전자 발생기와, 상기 수화전자 발생기와 연결되어 수화전자 발생기로부터 공급관을 통해 전자 및 이온, 라디칼을 공급받고, 상기 활성전자 발생기와 순환펌프 및 순환관을 통해 연결되어 활성전자 발생기로부터 순환관을 통해 전자 및 라디칼을 공급받아 용기 내부의 폐수를 처리하는 제1라디컬 이온 반응조와, 상기 제1 라디컬 이온 반응조와 제1 연결관에 의해 연결되어 마이크로 버블을 이용하여 물과 분리 또는 분해된 이물을 분리하는 제1 나노 부상분리기와, 상기제 1나노 버블 부상분리기와 연결되는 제1필터 유닛을 구비한다.

Description

마이크로 버블을 이용한 난분해성 악성 폐수처리장치{waste water treatment apparatus using microbubbles}

본 발명은 마이크로 버블을 이용한 난분해성 악성 폐수처리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 침전물 또는 부유물을 마이크로 버블을 이용하여 제거할 수 있는 폐수처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐수처리 기술은 크게 생물학적 처리, 화학적 처리, 물리적 처리등으로 구분된다. 보편적인 개념에서 1차 처리란 물리적 처리 등을 의미하며 2차 처리는 화학적 처리와 생물학적 처리를 뜻한다. 그리고 3차 처리는 고도의 처리방식으로 상기 물리, 화학, 생물학적 처리를 모두 뜻한다. 상기 생물학처리는 활성오니법, 접촉성 반응조, 혐기성 소화, 라군과 안정화지등이 있으며 화학적 처리는 중화, 응집침전, 이온교환, 화학적 산화를 이용한 방식이다.

물리적 처리는 가압 부상법, 막 분리법, 흡착, 물리적 침전, 오존 산화법 등이 이에 속한다. 이와 같은 폐수처리에 대한 구체적인 기술로는 고급산화법(AOP)이 대두되고 있는데, 폐수속의 오염물질을 산화반응과 환원반응을 이용하여 처리하는 기술로 대표적인 물리적 처리기술이다.

고급 산화법에는 약품을 이용한 펜톤산화법과 오존을 이용한 오존 산화법, 초음파를 이용한 기술 등이 주류를 이루고 있으며 각각의 기술들이 난분해성 폐수를 처리하는데 있어 나름대로의 성능을 가지고 있는데 비해 단점 또한 많이 지적되어 왔다. 예를 들어 약품을 이용한 펜톤 산화법은 약품의 사용으로 인한 유지비용 및 2차 오염원의 발생 우려가 있으며, 오존을 이용한 오존 산화법은 오존 발생효율에 비해 전력비와 오존 후처리시설 등이 반드시 필요하다는 점과 안전 관리에 위험이 있다는 문제가 있다.

또한 초음파를 이용한 폐수처리, UV를 이용한 폐수처리, 전자선을 이용한 폐수처리 방법 등 다양한 기술들도 있으나 각각의 기술들이 효율이나 운영상의 문제점이 발생, 현장에 직접 적용되지 못하고 있는 실정이다. 이에 따라 처리효율이 탁월하고 2차 오염원의 발생우려가 없으며 유지관리가 용이한 경제적인 폐수처리 기술이 요구되고 있다.

대한민국 특허등록 제 0815825호에는 수화 전자와 다주파를 이용한 폐수처리 장치 및 방법이 게시되어 있다. 게시된 다주파를 이용한 폐수처리 장치는 플레이트와, 상기 플레이트 일측 끝단에 형성되는 다수개의 핀을 구비한 직사각 패널을 다수개 설치하여 이루어지고, 상기 플레이트에 양 전압 또는 음 전압을 제공하는 고전압 인가장치를 연결하여, 고전압이 인가된 핀으로부터 다량의 고전압 주파수 펄스방식의 전자 및 이온, 라디칼을 토출시키는 수화전자 발생기와, 플레이트 형태의 플러스 전극과 핀 형태의 마이너스 전극을 일정간격을 두고 배치하고, 상기 플러스 전극 및 마이너스 전극에 고전압 인가장치를 연결하며, 고전압이 인가된 마이너스 전극으로부터 전자 및 라디칼이 방출되도록 하는 활성전자 발생기를 구비 한다.

이러한 폐수처리장치는 수화전자, 활성전자, 다주파 파동발생기에 의해 물분자와 오염물의 결합을 이완시키고, 극성을 변화시켜 유기물을 분해하게 된다. 분해된 유기물 또는 물분자와 분리된 오염물이 침전되거나 부상되지 됨으로써 분해 시 간섭이 발생되어 폐수의 처리 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

그리고 특허등록 제 593047호에는 전기 응집탈인과 막분리 활성 슬러지법을 이용한 폐수처리 장치가 개시되어 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마이크로 버블을 이용하여 물과 분리되는 이물 및 유기물 분해 시 발생되는 이물을 부상시켜 용이 하게 제거할 수 있는 마이클 버블을 이용한 난분해성 악성 폐수처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 작은 공간에 설치가능하며, 최종 배출수의 탁도를 저하시킬 수 있는 마이크로 버블을 이용한 난분해성 폐수처리 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 폐수가 처리되는 과정에서 오염물질 또는 이물의 분리를 활성화시켜 폐수의 처리 효율을 극대화 시킬 수 있는 마이크로 버블을 이용한 난분해성 악성 폐수처리 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 마이크로 버블을 이용한 난분해성악성 폐수처리 장치는 플레이트와, 상기 플레이트 일측 끝단에 형성되는 다수개의 핀을 구비한 직사각 패널을 다수개 설치하여 이루어 지고, 상기 플레이트에 양전압 또는 음전압을 제공하는 고전압 인가장치를 연결하여, 고전압이 인가된 핀으로부터 다량의 고전압 주파수 펄스방식의 전자 및 이온, 라디칼을 토출시키는 수화전자 발생기와, 플레이트 형태의 플러스 전극과 핀 형태의 마이너스 전극을 일정간격을 두고 배치하고, 상기 플러스 전극 및 마이너스 전극에 고전압 인가장치를 연결하며, 고전압이 인가된 마이너스 전극으로부터 전자 및 라디칼이 방출 되도록 하는 활성전자 발생기와, 상기 수화전자 발생기와 연결되어 수화전자 발생기로부터 공급관을 통해 전자 및 이온, 라디칼을 공급받고, 상기 활성전자 발생기와 순환펌프 및 순환관을 통해 연결되어 활성전자 발생기로부터 순환관을 통해 전자 및 라디칼을 공급받아 용기 내부의 폐수를 처리하는 제1라디컬 이온 반응조와,

상기 제1 라디컬 이온 반응조와 제1 연결관에 의해 연결되어 마이크로 버블을 이용하여 물과 분리 또는 분해된 이물을 분리하는 제1 나노 부상분리기와, 상기제 1나노 버블 부상분리기와 연결되는 제1필터 유닛을 구비한 것을 그 특징을 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1라디컬 이온 반응조와 제 1나노 버블 부상 분리기에는 제 1리턴관이 설치되어 라디컬 반응조와제 1나노 버블 부상분리기 내의 처리되는 폐수가 순환된다.

대안으로 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로 버블을 이용한 폐수처리장치는 응집제와 기포를 이용하여 이물질을 부상시켜 제거하는 부상분리조와; 상기 부상분리조와 연결되어 이물이 분리된 폐수를 저장하는 저류조와;

플레이트와, 상기 플레이트 일측 끝단에 형성되는 다수개의 핀을 구비한 직사각 패널을 다수개 설치하여 이루어지고, 상기 플레이트에 양전압 또는 음전압을 제공하는 고전압 인가장치를 연결하여, 고전압이 인가된 핀으로부터 다량의 고전압 주파수 펄스방식의 전자 및 이온, 라디칼을 토출시키는 수화전자 발생기와, 플레이트 형태의 플러스 전극과 핀 형태의 마이너스 전극을 일정간격을 두고 배치하고, 상기 플러스 전극 및 마이너스 전극에 고전압 인가장치를 연결하며, 고전압이 인가된 마이너스 전극으로부터 전자 및 라디칼이 방출 되도록 하는 활성전자 발생기와, 상기 수화전자 발생기와 관연결되어 수화전자 발생기로부터 관을 통해 전자 및 이온, 라디칼을 공급받고, 상기 활성전자 발생기와 순환펌프 및 순환관을 통해 연결되어 활성전자 발생기로부터 순환관을 통해 전자 및 라디칼을 공급받아 용기 내부의 폐수를 처리시키는 제1라디컬 이온 반응조와,

상기 제 1라디컬 이온 반응조와 제 1연결관에 의해 연결되어 마이크로 버블을 이용하여 물과 분리 또는 분해된 이물을 분리하는 제1 나노 부상분리기와, 상기제 1나노 버블 부상분리기와 연결되는 제 1필터 유닛을 구비하며,

상기 제 1필터유닛와 연결되어 제 1필터 유닛에 의해 필터링된 폐수를 정화하기 위한 제 2라디컬 이온 반응조와, 상기 제 2라디컬 이온 반응조와 연결되어 마이크로 버블을 이용하여 물과 분리 또는 분해된 오염물질 분리하는 제2 나노 부상분리기와, 상기 제 2나노 부상분리기와 연결되는 제 2필터 유닛을 구비하여 된 것을 그 특징을 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제 1라디컬 이온 반응조와제 1나노 버블 부상분리기의 사이 및 상기 제 2라디컬 이온 반응조와 제 2 나노 부상 분리기의 사이에는 각각 처리되는 폐수가 순환될 수 있도록 제 1,2리턴관이 설치된다.

본 발명의 마이크로 버블을 이용한 난분해성 악성 폐수 처리장치는 제 1라디컬 이온 반응조에 의해 분리된 이물, 오염물질 또는 유기 분해물질을 마이크로 버블을 이용하여 부상시킴으로써 물로부터 분리된 이물의 분리효과를 극대화시켜 난분해성 악성 폐수처리의 활성화를 도모할 수 있다. 또한 적은 공간에 설치가 가능하며, 유지 관리에 따른 비용을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로 버블을 이용한 난분해성 악성 폐수처리 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 수화전자 발생기를 발췌하여 도시한 단면도,
도 3은 제 1라디칼 이온 발생기를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 마이크로 버블을 이용한 난분해성 악성 폐수처리 장치의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 5는 제 1 나노 버블 부상 분리기를 발췌하여 도시한 단면도,
도 6은제 1나노 버블 부상 분리기의 노즐을 발췌하여 도시한 사시도,
도 7은제 1나노 버블 부상 분리기의 다른 실시예를 도시한 단면도,
도 8은 도 1 및 도 4에 도시된 부상분리조를 발췌하여 도시한 단면도.

본 발명에 따른 마이크로 버블을 이용한 난분해성 악성 폐수처리 장치는 전자기 파동, 활성 전자 및 마이크로 버블을 이용한 것으로, 고농도 폐수처리에 적합한 공법이다. 이러한 마이크로 버블을 이용한 난분해성 악성 폐수 처리 장치의 일 실시예를 도 1 및 도 2에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로 버블을 이용한 폐수 처리장치(10)는 폐수 특히, 음식물 폐수와 응집제를 혼합하기 위한 부상 분리조(11)와, 상기 응집제가 혼합된 폐수를 저장하기 위한 저류조(12)와, 상기 저류조(12)로부터 공급된 폐수를 전자기 파동 및 활성전자를 이용하여 물 분자와 오염물의 결합을 이완시키고, 극성을 변화시켜 유기물을 분해시키기 위한 제1 라디칼 이온 반응조(20)와, 상기 제 1라디컬 이온 반응조(20)와 제1연결관(91)과 제1리턴관(92)에 의해 연결되어 오염물질 또는 분해된 유기물을 마이크로 버블을 이용하여 부상시켜 제거하기 위한 제1 나노 버블부상 분리기(50)와, 상기 제 1나노 버블 부상 분리기(50)와 연결되어 폐수로부터 이물 즉, 오염물질과 분해된 유기물을 제거하기 위한 제 1필터 유닛(100)을 구비한다. 그리고 도 4에 도시된 바와 같이 제 1필터유닛으로부터 정화된 물을 2차로 정화시키기 위한 제 2 라디칼 이온 반응조(60)와, 상기 제 2라이칼 이온 반응조(60)와, 제 2연결관(93)및 제 2리턴관(94)과 연결된 제 2 나노 부상 분리기(70)를 구비하고, 이 제 2나노 버블 부상 분리기(70)와 연결된 제 2필터 유닛(80)을 더 구비한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 마이크로 버블을 이용한 난분해성악성 폐수처리 장치를 구성요소 별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 부상 분리조(11)는 폐수, 특히 악성폐수에 응집제를 혼합하여 부유물 또는 이물질을 응집시키기 위한 것으로, 부상 분리조(11)의 하부에는 응집된 슬러지를 배출하기 위한 슬러지 배출관(11a)이 설치되고, 이 슬러지 배출관(11a)은 슬러지 농축조(11b)와 연결된다. 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 부상 분리조(11)에는 관이 사행형상으로 밴딩되어 이루어진 반응기(15)와, 상기 반응기(15)와 바이크로 버블을 공급하기 위한 마이크로 버블 발생유닛(16)이 연결된다. 상기 마이크로 버블 발생유닛(16)은 폐수를 공급 또는 부상분리조(11) 내의 폐수를 순환시키기 위한 펌프(16a)와, 상기 펌프(16a)와, 반응기(15)의 사이에 설치되는 마이크로 버블발생기(16b)를 구비한다. 그리고 상기 반응기(15)에는 응집제를 투여하기 위한 응집제 공급부(17)와, 폐수의 PH값을 조정하기 위한 PH 조정부(18)을 구비한다. 상기 버블 발생기(16b)는 내부에 와류를 발생기키기 위한 복수개의 깃이 설치된다.

부상 분리조(11)에 의해 1차적으로 폐수에 응집제가 투입되어 이물질이 제거되고, PH값이 조절된 후 저류조(12)에 저장된 폐수를 전자자 파동과 활성분자를 이용하여 처리하기 위한 상기 라디칼 이온 반응조(20)는 고전압 주파수 펄스 방식의 전자 및 이온 라디칼을 토출시키는 수산화 전자 발생기(30)와, 전자 및 라디칼이 방출 되도록 하는 활성전자 발생기(40)를 구비한다.

상기 수화전자 발생기(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 다수개의 패널형태의 플레이트(31)로 이루어지며 일측 끝단에 다수개의 핀(32)이 형성된 구조이다. 상기 플레이트(31)는 2개가 결합되어 한 개조를 구성한다. 그리고, 상기 플레이트(31)에는 전압 인가장치(33)와 라인(34)에 의해 연결되어 고전압이 인가됨으로써 상기 핀(32)으로부터 다량의 고전압 고주파 펄스방식의 전자 및 이온, 라디칼이 토출된다. 상기 플래이트(31)는 전기 전도성이 높은 금, 금합금, 은, 함금, 구리, 구리합금들 중 선택된 하나로 제작될 수 있다. 상기 플레이트(31)에는 양전압 또는 음 전압을 가하여 전자 또는 전공이 튀어 나가도록하여 폐수의 오염물질과 반응토록 하는데, 오염물질에 양이온이 많으면 음전하를 발생시키고 오염물질에 음이온이 많으면 양전하를 발생 시키도록 한다.

상기 수화전자 발생되는 수화전자(Hydrated Electron)는 물속에 있는 전자를 의미한다. 수화전자는 물속에서 물 분자에 의해 둘러싸여 있다. 수화전자는 물에 X선이나 자외선을 쪼일 때 쉽게 만들어지며, 햇볕이 강하게 내리 쬐이는 여름날이면 물 1리터당 최대 109개의 전자가 존재할 수 있다. 수화전자는 전자를 주는 환원반응을 가지는 강한 환원력을 가지기 때문에 수화전자에 의한 유기물 분해는 환원반응에 의한 분해로 해석 할 수 있다.

상기 활성전자 발생기(40)는 플레이트 형태의 플러스 전극(41)에 대해 핀 형태의 마이너스 전극(42)이 대향되도록 설치되어 있으며, 상기 마이너스 전극(42)으로부터 출력되는 전자선을 오염물질 수용액에 조사하여 짧은 시간내에 분자를 깨거나 분자의 구조를 변화시켜 각종 반응들이 급격하게 일어나게 한다. 즉, 물 분자들은 가속된 고에너지의 전자들과 강하게 충돌하여 파괴됨으로서 여러 형태의 라디칼이 형성되는 것이며, 이것들이 유기 용질에 작용하고 일련의 반응을 일으키고 오염물질 분자를 분해한다.

상기 제 1라디컬 이온 반응조(20)는 폐수를 임시저장 하는 다각형의 용기형태로서, 활성전자 발생기(40) 및 수화전자 발생기(30)에서 발생된 이온 및 전자를 폐수 속으로 유도하여 폐수 내에 버블링시킬 수 있는 순환펌프(21a) 및 공급관(22)을 포함한다. 상기 공급관(22)의 단부에는 수화전자 폭기기(23)가 설치되고, 순환관의 단부 즉, 제 1라디칼 이온 반응조(20)로 연장되는 순환관(21)의 단부에는 활성 전자 폭기기(24)가 설치된다.

그리고 상기 제 1라디컬 이온 반응조(20)의 내부에는 주파동 발생기(45)가 설치된다. 이 주파동 발생기(45)는 제 1라디컬 이온 반응조(20)에 저장된 폐수 내에 설치되는 것으로, 파형이 다른 다수개의 주파수를 발생하여 출력하는 장치로서 오염물질에 상응하는 다양한 주파수를 제공하여 공명현상으로 인하여 오염물질을 산화시키는 작용을 한다.

한편, 상기 제 1나노 버블 부상 분리기(50)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 라디컬 이온 반응조(20)와 제 1연결관(91) 및 제 1리턴관(92)에 의해 연결된 것으로, 분리조(51)에 마이크로 버블 발생 유닛(52)이 설치된다. 상술한 바와 같이 분리조(51)와 제1라디칼 이온 반응조(20)는 제 1연결관(91)과 제 1리턴관(92)을 통하여 처리중인 물이 분리조와 제1라디컬 이온 반응조 내부로 순환된다. 이 과정에서 상기 마이크로 버블이 혼합된 폐수 즉, 처리수가 제 1라디컬 이온 반응조(20)에서 처리되게 된다. 상기 마이크로 버블 발생유닛(52)은 제1라디칼 이온 반응조(20)에 1차 정화된 폐수에 마이크로 버블을 공급하여 분리된 오염물질을 부상시킴과 아울러 제 1라디컬 이온 반응조(20)에 버블을 공급할 수 있도록 한 것으로, 상기 분리조(51)에 설치되는 와류 발생부(54)를 갖는 버블 공급노즐(53)과, 상기 버블 공급노즐(53)과 에어 공급관(56)에 의해 연결되어 상대적으로 높은 고압의 공기를 공급하기 위한 공기 압축기(55)를 구비한다.

상기 에어 공급관(56)에는 에어의 공급을 단속하기 위한 밸브가 설치될 수 있으며, 별도의 처리를 위한 가스 즉, 산소 등을 공급하기 위한 가스 탱크(57)와 연결될 수 있다. 그리고 상기 와류 발생부(54)는 도 6에 도시된 바와 같이 버블 공급노즐(53)에 분사구가 형성된 분사관(54a)이 나선방향으로 배열되고, 이 분사관(54a)은 원통형의 하우징(54b)에 의해 감싸여진다. 그리고 하우징(54b)의 내주면에는 와류를 발생시킴과 아울러 공기를 미세하게 분쇄하기 위한 분쇄판(54c)이 설치된다.

상기 마이크로 버블 발생유닛의 다른 실시예는 도 7에 도시된 바와 같이 분리조(51)에 양단부가 열결되어 분리조의 물을 순환시키기 위한 폐수순환관(57)과, 상기 순환관에 설치되는 순환펌프(58)와, 상기 폐수순환관(57)에 설치되는 와류발생부(59)를 구비한다. 상기 와류 발생부(59)는 순환관과 연결되는 와류 발생하우징(59a)과, 상기 하우징(59a)의 내주면에 연속 또는 불연속적으로 설치되는 나선형의 깃(59b)들을 구비한다.

상기 마이크로 버블 발생유닛은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 상기 분리조에 버블, 즉, 상대적으로 작은 마이크로 버블을 생성할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.

그리고 상기 제 1필터 유닛(100)은 연결관에 의해 연결되어 처리수로부터 이물을 분리하기 위한 것으로, 가압 중력 필터가 이용될 수 있다.

이러한 제 1필터유닛(100)은 분리조와 제 3연결관에 의해 연결된 것으로, 내부에 실린더부(102)를 가지는 필터하우징(101)과, 상기 필터하우징(101)의 실린더부(102) 하부에 설치되는 하부다공판부재(103)와, 상기 실린더부(103)에 위치되며 단위 길이를 가지는 섬유질들로 이루어지며 비가압 시 상대적으로 섬유질 사이에 공극이 커지도록 팽창하는 필터유닛(105)과, 상기 실린더부(102)의 상부에 슬라이딩가능하게 설치되며 다공성판으로 이루어진 피스톤(106)과, 상기 필터 하우징에 설치되어 피스톤을 승강시키는 액튜에이터(107)를 구비한다. 상기 액튜에이터(107)는 실린더로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지 않고, 전동실린더, 리드스크류와 모터로 이루어질 수 있다.

상기 피스톤(106)과 하부다공판부재(103)에 의해 구획되는 필터하우징(101)의 상부챔버(101a)는 제 1나노 버블부상 분리기(50)와 유입관(121)에 의해 연결되고, 하부챔버(101b)는 배출관(122)과 연결된다. 그리고 상기 제 1필터 유닛(100)은 역세수단(120)을 구비한다. 이 역세수단은 상기 상부챔버(101a)와 하부챔버(101b)가 역세를 위한 관(123)에 의해 연결되고, 상기 상부챔버(101b)는 드레인관(124)과 연결된다. 그리고 상기 관(123)에는 물탱크(124)와 하부챔버(101b)를 연결하는 세척수공급관(125)과, 이 세척수 공급관(125)에 설치되는 펌프(126)를 구비한다.

그리고 상기 제 1필터유닛은 상술한 제 1라디컬 이온 반응조와 동일한 제 2라디컬 이온 반응조와 제 1필터 유닛과 동일한 제 2필터 유닛이 교호적으로 설치되어 다단으로 폐수를 처리 할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2필터 유닛은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 센드 필터, 활성탄 필터 등 이물을 제거할 수 있는 구조이면 가능하다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 마이크로 버블을 이용한 폐수 처리장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 마이크로 버블을 이용한 폐수 처리장치는 부상분리조(11)에 유입된 폐수에 응집제를 투입하여 부유물질이 서로 엉키게 하여 부상분리조의 상부로 떠오르게 함과 아울러 PH 조정부(18)를 이용하여 PH값을 조정한다. 그리고 상기 부상분리조에 마이크로 버블 공급유닛(16)에 의해 공급되는 마이크로 버블에 의한 열점현상에 의해 폐수에 혼합된 유기물이 일차적으로 분해되도록 한다. 상기 부상분리조(11)에 의해 이물질이 1차적으로 분리된 폐수 즉, 처리수를 저류조(12)에 저장한다. 상기 부상분리조(11)로부터 응집제에 의해 침전된 슬러지는 배출관(11a)를 통하여 슬러지 농축조(11b)로 배출된다.

삭제

그리고 저류조(12)에 저장된 폐수는 제 1 라디컬 이온 반응조(20)로 공급된다. 이 상태에서 상기 수화전자 발생기(30)에서 수화전자를 제1라디칼 이온 반응조(20)에 공급하고, 활성 전자 발생기(40)에서 순환하는 폐수에 전자 및 라디칼을 제공하며, 제1라디칼 이온 반응조(20)에 수장된 주파동 발생기에서 다양한 주파수를 제공하여 제1라디칼 이온 반응조(20) 내부의 폐수를 빠른 속도로 산화 및 환원반응을 일으켜 오염물질을 처리하게 된다.

이를 위해 먼저 수화전자 발생부(30)에서는 고전압을 인가하여 플레이트(31)에 형성된 핀(32)으로부터 수화 전자가 출력되도록 하며, 상기 수화전자는 활성전자 폭기기(24)를 통해 반응조의 바닥면으로 유입된다.

그리고, 활성전자 발생기(40)가 연결되어 폐수가 순환되는 도중에 고전압으로 유도된 활성전자를 활성전자 폭기기(24) 공급하여 폐수속 오염물질의 산화반응을 일으키도록 한다.

상기 활성전자 발생기(40)를 통해 활성전자를 인가받은 폐수는 활성전자 폭기기(24)를 통해 다시 제1라디칼 이온 반응조(20) 내부로 순환하는 것을 반복한다. 그리고, 상기 제1라디칼 이온 반응조(20)의 내측 하부에는 주파동 발생기(45)가 설치되어 있으므로, 이 상기 주파동 발생기(45)는 폐수 속에 존재하는 오염물질에 다양한 파형을 주파수를 제공하여 공명현상을 일으키도록 하여 오염물질의 산화를 촉진시키도록 한다. 다수의 주파동 발생기(45)는 초음파 발생기, 고저주파 발생기 등 다양한 발진장치가 이용될 수 있다.

상술한 바와 같이 제 1라디칼 이온 반응조(20)에 의해 폐수의 처리가 이루어지는 과정에서 제 1연결관(91)과 제 1리턴관(92)에 의해 제 1 나노 버블 부상 분리기(50)의 마이크로 버블 발생유닛(52)에 의해 발생된 마이크로 버블은 처리수에 혼합되어 부상됨으로써 분해된 오염물질 또는 유기물을 부상시키게 된다. 그리고 상기 처리수 속에 마이크로 버블이 혼합되어 부상됨으로써 처리수의 용존산소량을 높일 수 있다.

그리고 제 1 라디컬 이온 반응조(20)에 의해 폐수가 처리되는 과정에서 분리된 오염물질 및 유기물이 버블의해 지속적으로 부상하게 되므로 처리가 지속될수록 오염물질 및 부유물에 의해 폐수처리의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같은 처리에 의해 제 1처리 부상분리기에 의해 처리된 처리수는 제1필터유닛(100)을 통과하면서 이물이 제거된다. 즉, 부상분리기로부터 분리된 처리수는 필터하우징(101)의 상부챔버(101a)로 유입되고, 이 유입된 물은 필터(55)를 통과하면서 이물이 제거되고, 하부챔버(101b)와 배출관을 통하여 배출된다.

이 과정에서 상기 제1 필터유닛은 피스톤(106)에 의해 가압된 필터에 의해 뻘(점토, 실트) 성분까지 제거할 수 있으므로 0.1 내지 0.5NTU의 맑은 물을 배출시킬 수 있다.

그리고 제 1필터유닛에 의해 처리된 처리수는 도 4에 도시된 바와 같이 제 2라디컬 이온 반응조 및 제 2필터유닛을 통과하면서 상술한 바와 같은 작용을 극대화 시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다

본 발명의 마이크로 버블을 이용한 난분해성악성 폐수처리 장치는 음식물 폐수, 하수, 공장폐수, 매립장 침출수 등의 처리 장치로 널리 적용 가능하다.

20; 제1 라디칼 이온 반응조
30; 수화전자 발생기
0; 제1 나노 버블 부상 분리기
100; 제 1필터 유닛

Claims (5)

1. 플레이트와, 상기 플레이트 일측 끝단에 형성되는 다수개의 핀을 구비한 직사각 패널을 다수개 설치하여 이루어지고, 상기 플레이트에 양전압 또는 음전압을 제공하는 고전압 인가장치를 연결하여, 고전압이 인가된 핀으로부터 다량의 고전압 주파수 펄스방식의 전자 및 이온, 라디칼을 토출시키는 수화전자 발생기와, 플레이트 형태의 플러스 전극과 핀 형태의 마이너스 전극을 일정간격을 두고 배치하고, 상기 플러스 전극 및 마이너스 전극에 고전압 인가장치를 연결하며, 고전압이 인가된 마이너스 전극으로부터 전자 및 라디칼이 방출 되도록 하는 활성전자 발생기와, 상기 수화전자 발생기와 연결되어 수화전자 발생기로부터 공급관을 통해 전자 및 이온, 라디칼을 공급받고, 상기 활성전자 발생기와 순환펌프 및 순환관을 통해 연결되어 활성전자 발생기로부터 순환관을 통해 전자 및 라디칼을 공급받아 용기 내부의 폐수를 처리하는 제1라디컬 이온 반응조와,
   상기 제1 라디컬 이온 반응조와 제1 연결관에 의해 연결되어 마이크로 버블을 이용하여 물과 분리 또는 분해된 이물을 분리하는 제1 나노 부상분리기와, 상기제 1나노 버블 부상분리기와 연결되는 제1필터 유닛을 구비하며,
   상기 제1라디컬 이온 반응조와 제 1나노 버블 부상 분리기에는 제 1리턴관이 설치되어 라디컬 반응조와 제 1나노 버블 부상분리기 내의 처리되는 폐수가 순환된 것을 특징으로 하는 마이크로 버블을 이용한 난분해성악성 폐수처리 장치.
2. 삭제
3. 응집제와 기포를 이용하여 이물질을 부상시켜 제거하는 마이크로 버블 부상분리조와; 상기 마이크로버블 부상분리조와 연결되어 이물이 분리된 폐수를 저장하는 저류조와;
   플레이트와, 상기 플레이트 일측 끝단에 형성되는 다수개의 핀을 구비한 직사각 패널을 다수개 설치하여 이루어지고, 상기 플레이트에 양전압 또는 음전압을 제공하는 고전압 인가장치를 연결하여, 고전압이 인가된 핀으로부터 다량의 고전압 주파수 펄스방식의 전자 및 이온, 라디칼을 토출시키는 수화전자 발생기와, 플레이트 형태의 플러스 전극과 핀 형태의 마이너스 전극을 일정간격을 두고 배치하고, 상기 플러스 전극 및 마이너스 전극에 고전압 인가장치를 연결하며, 고전압이 인가된 마이너스 전극으로부터 전자 및 라디칼이 방출 되도록 하는 활성전자 발생기와, 상기 수화전자 발생기와 관연결되어 수화전자 발생기로부터 관을 통해 전자 및 이온, 라디칼을 공급받고, 상기 활성전자 발생기와 순환펌프 및 순환관을 통해 연결되어 활성전자 발생기로부터 순환관을 통해 전자 및 라디칼을 공급받아 용기 내부의 폐수를 처리시키는 제1라디컬 이온 반응조와,
   상기 제 1라디컬 이온 반응조와 제 1연결관에 의해 연결되어 마이크로 버블을 이용하여 물과 분리 또는 분해된 이물을 분리하는 제1 나노 부상분리기와, 상기제 1나노 버블 부상분리기와 연결되는 제 1필터 유닛을 구비하며,
   상기 제 1필터유닛와 연결되어 제 1필터 유닛에 의해 필터링된 폐수를 정화하기 위한 제 2라디컬 이온 반응조와, 상기 제 2라디컬 이온 반응조와 연결되어 마이크로 버블을 이용하여 물과 분리 또는 분해된 오염물질 분리하는 제2 나노 부상분리기와, 상기 제 2나노 부상분리기와 연결되는 제 2필터 유닛을 구비하여 된 것을 특징을 하는 마이크로 버블을 이용한 난분해성악성 폐수처리 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제 1라디컬 이온 반응조와제 1나노 버블 부상분리기의 사이 및 상기 제 2라디컬 이온 반응조와 제 2 나노 부상 분리기의 사이에는 각각 처리되는 폐수가 순환될 수 있도록 제 1,2리턴관이 설치된 것을 특징으로 하는 마이크로 버블을 이용한 난분해성악성 폐수처리 장치.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 부상분리조는 반응기와 연결되고, 이 반응기는 부상분리조에 폐수에 마이크로버블을 공급하기 위한 마이크로 버블 발생유닛과 연결되며, 상기 반응기는 응집제공급부와 PH값조정부와 연결된 것을 특징으로 하는 마이크로 버블을 이용한 난분해성 악성 폐수 처리장치.
   
   

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