KR101078702B1 - 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반응조 내부에 공급된 오존으로 물속 유해물질을 산화시켜 1차적으로 걸러낸 후 다수 곳에서 산화물을 침강하고, 반응조 내부 정화재는 충진 및 배출이 선택적으로 가능하며, 역세를 이용하여 정화재의 세척이 가능하도록 구성된 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치(100)는, 내부로 오염수가 유입되도록 정화공간이 형성된 반응조(110)와, 상기 반응조(110) 내부에 오염수를 공급하는 오염수공급수단(120)과, 상기 반응조(110) 내부에 오존을 공급하는 오존공급수단(130)과, 상기 오염수에 포함된 오염물을 물과 분리하는 정화수단(140)과, 상기 정화수단(140)에서 1차 정화된 물을 재차 정화하는 보조정화수단(150)과, 상기 보조정화수단(150) 내부에 침강된 산화물을 농축하는 농축기(160)와, 상기 농축기(160)에서 농축된 농축산화물을 탈수하는 탈수기(170)와, 상기 반응조(110) 내부 물의 흐름방향을 변경하여 정화수단(140) 내에 적재된 오염물을 반응조(110) 외부로 배출하는 역세수단(180)을 포함하여 구성된다. 이에 따르면, 수처리장치의 소형화가 가능하고, 정수 능력이 향상되며, 유지 및 보수가 용이하다.
수처리장치, 정화수단, 오존, 농축, 탈수

Description

수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치 {High degree water cleaning equipment for reducing toxicity at the ecology of water}
도 1 은 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치의 일 실시예를 나타낸 구성도.
도 2 는 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치의 일 실시예의 요부 구성인 정화수단을 나타낸 세부 구성도.
도 3 은 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도.
도 4 는 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치의 다른 실시예에서 요부를 구성하는 정화수단을 나타낸 세부 구성도.
도 5 는 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치의 일 실시예에서 정화수단을 세정하는 상태를 나타낸 구성도.
도 6 은 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치의 다른 실시예에서 정화수단을 세정하는 상태를 나타낸 구성도.
도 7 은 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치의 일 실시예에서 외기공급기를 이용하여 외부 공기를 정화하는 상태를 나타낸 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100. 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치 110. 반응조
112. 산화물침강조 113. 외기공급기
114. 분산부 115. 개방부
116. 배기구 117. 지지단
118. 안내관 119. 안내밸브
120. 오염수공급수단 122. 오염수탱크
124. 오염수안내관 126. 차폐밸브
130. 오존공급수단 132. 오존발생기
134. 공기압축기 136. 산소발생기
138. 수분필터 139. 오존안내관
140. 정화수단 142. 정화재
144. 케이스 146. 여과망
148. 반출안내부 149. 반출안내밸브
150. 보조정화수단 152. 저류조
154. 제1보조침강조 156. 제2보조침강조
160. 농축기 162. 폴리머주입기
170. 탈수기 180. 역세수단
182. 고압수투입기 184. 유출관
186. 유출밸브
본 발명은 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반응조 내부에 오존을 공급하여 산화물을 침강하고, 반응조 내부 정화재의 충진 및 배출이 선택적으로 가능하며, 역세를 이용하여 정화재의 세척이 가능하도록 구성된 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치에 관한 것이다.
근래에 수질을 정화시키는데 사용되는 수처리장치는 정수기나 물탱크와 같은 식용수의 범위를 넘어 각종 생산현장에서 발생되는 산업오폐수나 연못, 분수대, 식물재배에 사용되는 일반용수에도 널리 적용되어지고 있다.
그리고, 전세계적으로 물부족 현상이 심화되고 있어서 사용된 물을 재사용함에 있어 용도에 맞게 보다 많이 정화해야 함이 바람직하다.
이에 따라, 일반적으로 수생태 독성저감 수질개선 수처리장치에는 필터나 정화재를 구비하거나, 살균효과를 얻기 위한 세라믹볼을 사용되고 있으며, 자외선 및 가열원이 더 구비되어 살균 능력이 더욱 더 향상되기도 한다.
그러나, 일반적인 수처리장치에는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 많은 양의 물을 보다 빠른 시간에 정화하기 위해서는 수처리장치의 크기가 거대해지게 되며, 이는 결국 제작비용과 유지 관리비용을 높이게 되므로 경제적인 측면에서 볼 때 바람직하지 못하다.
또한, 이물을 걸러내기 위한 정화재는 일정 기간동안 사용시에 이물이 적재되어 물의 유량을 감소시키게 되므로 결국 정화능력이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
그리고, 이러한 정화재는 정화능력이 저하되는 경우 원활한 물의 정화를 위해 수처리장치 내부에서 빼내어 교환하게 되는데, 이러한 정화재는 결국 폐기처리되므로 대기 오염을 야기하게 되는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 수처리장치에서 정화재를 제거하고, 다시 충진하는 과정이 불가하거나 복잡하여 사용편의성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반응조 내부에 공급된 오존으로 물속 유해물질을 산화시켜 1차적으로 걸러낸 후 다수 곳에서 산화물을 침강하고, 반응조 내부 정화재는 충진 및 배출이 선택적으로 가능하며, 역세를 이용하여 정화재의 세척이 가능하도록 구성된 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 정화재의 충진 및 배출이 선택적으로 가능하도록 구성하여 사용편의성이 향상되도록 한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치를 제공하는 것에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치는, 내부로 오염수가 유입되도록 정화공간이 형성된 반응조와, 상기 반응조 내부에 오염수를 공급하는 오염수공급수단과, 상기 반응조 내부에 오존을 공급하는 오존공급수단과, 상기 오염수에 포함된 오염물을 물과 분리하는 정화수단과, 상기 정화수단에서 1차 정화된 물을 재차 정화하는 보조정화수단과, 상기 보조정화수단 내부에 침강된 산화물을 농축하는 농축기와, 상기 농축기에서 농축된 농축산화물을 탈수하는 탈수기와, 상기 반응조 내부 물의 흐름 방향을 변경하여 정화수단 내부에 적재된 오염물을 반응조 외부로 배출하는 역세수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 반응조 내부 일측에는, 상기 오존공급수단으로부터 제공된 오존을 분산하기 위한 분산부가 구비됨을 특징으로 한다.
상기 오존공급수단과 오염수공급수단은 분산부의 하측에서 상방향으로 오존 또는 오염수를 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 오존공급수단과 오염수공급수단은 오존과 오염수가 서로 교차하도록 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 정화수단은, 오염수에 포함된 오염물을 제거하는 정화재와, 상기 정화재를 내부에 수용하고, 상기 반응조 내부 일측에 안착되어 상기 정화재가 일정 위치에 고정되도록 하는 케이스와, 상기 케이스 내부 공간을 구획하며, 상기 정화재의 움직임 범위를 제한하는 여과망을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 정화재는 활성탄, 모래, 세라믹 중 하나 이상을 포함하여 구성되며, 상기 케이스의 상측으로 갈수록 정화재의 입경이 변화하는 것을 특징으로 한다.
상기 정화수단은, 오염수에 포함된 오염물 및 중금속을 제거하는 정화재와, 상기 반응조 내부 일측에 고정되어 상기 정화재의 하방향 움직임을 제한하는 여과망을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 역세수단은, 상기 반응조 내부에 고압의 물을 제공하는 고압수투입기와, 상기 정화재로부터 분리된 오염물이 반응조 외부로 유출되도록 안내하는 유출관과, 상기 유출관을 선택적으로 차폐하는 유출밸브를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 반응조와 보조정화수단 사이에는, 상기 정화수단을 경유하면서 1차 정화처리된 처리수를 보조정화수단으로 안내하는 안내관과, 상기 안내관을 선택적으로 차폐하는 안내밸브가 구비됨을 특징으로 한다.
상기 반응조 일측에는, 상기 반응조에 대하여 정화재가 투입 또는 반출되도록 하는 개방부와, 상기 반응조 내부로 외부 공기를 공급하는 외기공급기가 구비됨을 특징으로 한다.
상기 개방부 일측에는, 상기 반응조 내부에서 정화수단을 거쳐 정화된 공기가 반응조 외부로 배기되도록 안내하는 배기구가 구비됨을 특징으로 하는 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치.
상기 반응조 외부 일측에는, 상기 반응조 내부를 선택적으로 개구시켜 반응조 외부로 정화재가 반출되도록 하는 반출안내부가 구비됨을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 수처리장치의 소형화가 가능하고, 정수 능력이 향상되며, 유지 및 보수가 용이한 이점이 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치의 구성을 첨부된 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1에는 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치의 일 실시예를 나타낸 구성도가 도시되어 있다.
도면과 같이, 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치(100, 이하 '수처리장치'라 칭함)는, 내부에 정화공간이 형성되고 세로로 긴 원통 형상을 가지는 반응조(110)의 하부로 오존 및 오염수를 동시 유입시켜 상방향으로 유동시킴으로써 산화물을 침전시키며, 이와 함께 오염수를 정화하게 된다.
그리고, 본 발명에 의한 수처리장치(100)는 외부 공기를 선택적으로 반응조(110) 내부로 유입시켜 정화도 가능하다.
이를 위해 상기 수처리장치(100)는 반응조(110)와, 상기 반응조(110) 내부에 오염수를 공급하는 오염수공급수단(120)과, 상기 반응조(110) 내부에 오존을 공급하는 오존공급수단(130)과, 상기 오염수에 포함된 오염물을 물과 분리하는 정화수단(140)과, 상기 정화수단(140)에서 1차 정화된 물을 재차 정화하는 보조정화수단(150)과, 상기 보조정화수단(150) 내부에 침강된 산화물을 농축하는 농축기(160)와, 상기 농축기(160)에서 농축된 농축산화물을 탈수하는 탈수기(170)와, 상기 반응조(110) 내부의 물흐름 방향을 변경하여 정화수단(140) 내부에 적재된 오염물을 반응조(110) 외부로 배출하는 역세수단(180)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
각각의 구성에 대하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 반응조(110)의 하부에는 산화물침강조(112)가 구비된다. 상기 산화물침강조(112)는 반응조(110) 내부로 유입된 오존과 오염수에 포함된 오염물질의 산화반응으로 생성된 산화물이 자중에 의해 가라앉을 때 이를 모으기 위한 구성이다.
따라서, 상기 산화물침강조(112)는 일정 크기의 수용공간이 형성되며, 침강 된 산화물이 다시 상측으로 유입되지 않도록 반응조(110)의 최하측에 구비됨이 바람직하다.
상기 반응조(110)의 하부 좌측에는 외기공급기(113)가 구비된다. 상기 외기공급기(113)는 반응조(110) 내부로 외부 공기를 공급하기 위한 구성이다.
즉, 상기 외기공급기(113)가 동작하게 되면, 반응조(110) 내부로 먼지 및 유해가스가 포함된 외부 공기가 주입되고, 이러한 외부공기는 오존 및 정화수단(140)의 정화작용에 의해 정화된다.
상기 외기공급기(113)는 오염수공급수단(120) 및 오존공급수단(130)과 병행하여 작동이 가능하며, 독립적으로 사용될 수도 있도록 구성됨이 바람직하다.
상기 반응조(110) 내부 하측에는 분산부(114)가 구비된다. 상기 분산부(114)는 다수 구멍이 형성된 판 형상을 갖는 것으로, 상기 오존공급수단(130)으로부터 반응조(110) 내부에 오존이 공급되었을 때 이를 분산시켜 오염수에 포함되어 처리가 요구되는 오염원과의 접촉면적을 극대화함으로써 산화물의 생성을 촉진시키게 된다.
상기 반응조(110)의 상단에는 개방부(115)가 구비된다. 상기 개방부(115)는 반응조(110) 내부의 정화수단(140)을 선택적으로 인출하기 위해 구성된 것으로, 상기 개방부(115)가 반응조(110) 내부를 개방시켰을 때 반응조(110)의 개방된 상부는 정화수단(140)의 외곽 크기보다 크게 구성됨이 바람직하다.
상기 개방부(115) 상부에는 배기구(116)가 구비된다. 상기 배기구(116)는 외기공급기(113)에 의해 반응조(110) 내부로 주입된 외부 공기가 정화수단(140)을 거 쳐 정화되었을 때 이러한 청정 공기를 반응조(110) 외부로 안내하는 역할을 수행한다.
따라서, 상기 배기구(116)는 선택적으로 개방될 수 있도록 구성되어야 무방하며, 다만 상기 외기공급기(113)가 작동시에 청정 공기가 개방부(115)를 통해 누설되지 않도록 하기 위해 상기 개방부(115)는 반응조(110)와 밀폐된 상태를 유지함이 바람직하다.
상기 반응조(110) 하부의 내벽에는 지지단(도 2의 도면부호 117 참조)이 구비된다. 상기 지지단(117)은 정화수단(140)의 하단부와 접촉하여 하방향 이송을 제한함으로써, 상기 정화수단(140)이 반응조(110) 내부에서 일정 위치에 정지한 상태를 유지하도록 지지하는 역할을 수행한다.
상기 산화물침강조(112)의 우측에는 오염수공급수단(120)이 구비된다. 상기 오염수공급수단(120)은 내부에 모여 있는 오염수를 산화물침강조(112)의 상측으로 유입시키기 위한 구성이다.
따라서, 상기 오염수공급수단(120)은 오염수를 보관하기 위한 오염수탱크(122)와, 상기 오염수탱크(122)와 반응조(110) 내부를 연통시켜 오염수가 반응조(110) 내부로 유입될 수 있도록 안내하는 오염수안내관(124)을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 오염수안내관(124)에는 반응조(110) 내부에 모여 있는 이물을 외부로 세정할 때 오염수안내관(124)을 선택적으로 차폐하기 위한 차폐밸브(126)가 구비된다.
따라서, 상기 차폐밸브(126)가 개방된 상태에서는 오염수탱크(122) 내부의 오염수가 반응조(110) 내부로 유입이 가능하게 된다. 그리고, 상기 오염수공급수단(120) 일측에는 오염수가 반응조(110) 내부로 강제 유입될 수 있도록 하는 펌프가 구비되어도 무방하다.
상기 반응조(110)의 좌측에는 오존공급수단(130)이 구비된다. 상기 오존공급수단(130)은 오존을 고압으로 유동시켜 상기 반응조(110)의 하부, 보다 상세하게는 분산부(114)의 하측으로 오존을 공급하는 구성이다.
이를 위해 상기 오존공급수단(130)은 오존을 발생하기 위한 오존발생기(132)와, 오존의 유동을 강제하기 위한 공기압축기(134)와, 압축된 공기의 산소 농도를 높이기 위한 산소발생기(136)와, 공기 중의 수분을 제거하기 위한 다수 수분필터(138)와, 수분이 제거된 오존을 상기 분산부(114)의 하측으로 안내하기 위한 오존안내관(139)을 포함하여 구성된다.
따라서, 상기 반응조(110) 내부에는 오존안내관(139)을 따라 이동한 오존이 유입 가능하게 된다.
그리고, 상기 반응조(110) 내부에는 오존과 오염수가 서로 접촉하도록 공급된다.
즉, 상기 오존은 분산부(114)의 하측에서 수직 상방향으로 배기되고, 상기 오염수는 반응조(110)의 우측 하부에서 좌측 상방향으로 경사지게 유입된다.
그리고, 상기 오존과 오염수의 진행 방향의 연장선은 서로 교차하여 접촉하게 된다.
따라서, 상기 분산부(114) 하측에서 충돌한 오존과 오염수는 서로 교차하면서 섞이게 되며, 상기 분산부(114)를 통과하면서 보다 고르게 섞일 수 있게 된다.
상기 오존은 오염수가 반응조(100) 내부로 유입되고 있거나, 유입이 중지된 상태라도 반응조(110) 내부에 오염수가 존재하는 상태라면 지속적으로 공급 가능함은 물론이다.
상기 반응조(110) 내부 중앙에는 정화수단(140)이 구비된다. 상기 정화수단(140)은 분산부(114)를 통과하면서 분산되어 산화물이 1차로 침전된 오염수를 정화하기 위한 구성이다.
이하 첨부된 도 2 및 도 1을 참조하여 정화수단(140)의 상세 구성을 설명한다.
도 2에는 본 발명에 의한 수처리장치의 일 실시예의 요부 구성인 정화수단을 나타낸 세부 구성도가 도시되어 있다.
도면과 같이 상기 정화수단(140)은, 오염수에 포함된 오염물을 제거하는 정화재(142)와, 상기 정화재(142)를 내부에 수용하고, 상기 반응조(110) 내부 일측에 안착되어 상기 정화재(142)가 일정 위치에 고정되도록 하는 케이스(144)와, 상기 케이스(144) 내부 공간을 구획하며, 상기 정화재(142)의 움직임 범위를 제한하는 여과망(146)을 포함하여 구성된다.
상기 정화재(142)는 오염수에 포함되어 있는 유해세균, 오염물질 및 중금속 등을 흡착하여 정화하기 위한 구성이다. 이를 위해 상기 정화재(142)는 활성탄, 모래, 흡착용세라믹 등 다양하게 적용 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 정화재(142)는 정화수단(140)의 맨 하측에 흡착용 세라믹을 두고, 상기 흡착용 세라믹 상측에는 모래를 적층하였으며, 모래 상측에는 활성탄을 적층하였다.
그리고, 상기 정화재(142)는 물의 유동 방향에 따라 보다 미세한 이물이 흡착되어질 수 있도록 상방향으로 갈수록 입경이 감소하도록 구성하였다.
물론 도시되진 않았지만, 상기 정화재(142)는 오염수에 포함된 오염물의 양, 및 종류에 따라 입경이 변화하는 범위 내에서 다양하게 변경 적용이 가능함은 물론이다.
한편, 상기 케이스(144)의 상/하단 및 정화재(142) 사이에는 여과망(146)이 구비된다. 상기 여과망(146)은 내식성이 뛰어난 판상의 재료에 다수 구멍을 형성한 것으로, 상기 케이스(144)의 최하단에 구비된 여과망(146)은 상측의 정화재(142)가 하방향으로 낙하하지 못하도록 지지하는 역할을 한다.
그리고, 상기 케이스(144)의 최 상측에 위치한 여과망(146)은 오염수가 정화재(142)를 관통하여 상방향으로 유동시에 상기 케이스(144) 상측으로 나가지 못하도록 차단하게 된다.
또한, 상기 다수 여과망(146)들 중 중간에 위치하는 여과망(146)은 상/하측에 위치하는 정화재(142)가 서로 섞이지 않도록 구획하는 역할을 한다.
따라서, 상기 여과망(146)은 정화재(142)의 종류에 따라 다양하게 개수를 변경하여 실시 가능하다.
상기 반응조(110)에서 이격된 우측에는 보조정화수단(150)이 구비된다. 상 기 보조정화수단(150)은 반응조(110)를 경유하면서 1차로 정화된 오염수를 재차 정화하기 위한 구성으로, 정화수단(140)과 같이 활성탄, 모래, 흡착용 세라믹 중 하나 이상을 좌/우 방향으로 위치시키고 그 사이에 여과망(146)을 구비함으로써 가능하다.
그리고, 상기 보조정화수단(150)에서는 산화물의 2차 침강이 이루어진다. 이를 위해 상기 보조정화수단(150)은 반응조(110)에서 토출된 오염수의 유속을 급속히 저하시키기 위한 저류조(152)와, 상기 저류조(152) 내부로 유입되면서 활성탄, 모래, 흡착용 세라믹 등에 의해 이물이 재차 제거된 오염수 중의 산화물을 자중에 의해 하방향으로 침강시키기 위한 제1보조침강조(154) 및 제2보조침강조(156)를 포함하여 구성된다.
상기 제1보조침강조(154) 및 제2보조침강조(156) 하측에는 제1보조침강조(154) 및 제2보조침강조(156)에 침강된 산화물을 농축하기 위한 농축기(160)와, 농축된 산화물을 탈수하는 탈수기(170)가 구비된다.
그리고, 상기 농축기(160) 일측에는 제1보조침강조(154) 및 제2보조침강조(156)에서 침강된 산화물의 탈수를 용이하게 하기 위한 폴리머주입기(162)가 구비됨이 일반적이다.
상기 보조정화수단(150)과 반응조(110) 사이에는 안내관(118)이 구비된다. 상기 안내관(118)은 반응조(110)의 내부 상측과 보조정화수단(150)의 내부 공간을 연통시켜 오염수가 보조정화수단(150)으로 유동할 수 있도록 하는 구성이다.
그리고, 상기 안내관(118)은 아래에서 상세히 설명하게 될 역세수단(180)이 작동시에 선택적으로 차폐된다. 이를 위해 상기 안내관(118)의 일측에는 안내밸브(119)가 구비된다.
한편, 본 발명에 의한 수처리장치(100)에는 역세수단(180)이 구비된다. 상기 역세수단(180)은 장기간 오염수를 정화시에 반응조(110) 내부에 쌓여 있는 오물을 강제적으로 배출하여 반응조(110) 내부를 세척하기 위한 구성이다.
이를 위해 상기 역세수단(180)은, 상기 반응조(110) 내부에 고압의 물을 제공하는 고압수투입기(182)와, 상기 정화재(142)로부터 분리된 오염물이 반응조(110) 외부로 유출되도록 안내하는 유출관(184)과, 상기 유출관(184)을 선택적으로 차폐하는 유출밸브(186)를 포함하여 구성된다.
상기 고압수투입기(182)는 정화재(142)에 흡착 및 적재되어 있는 이물질을 강한 물살을 이용하여 정화재(142)로부터 분리시켜 반응조(110) 외부로 배출하기 위한 구성이다.
따라서, 상기 고압수투입기(182)는 다수 여과망(146) 중에서 최하측에 위치한 여과망(146)보다 하측에 위치하여 고압의 물을 투입시키게 되며, 상기 유출관(184)을 통해 반응조(110) 외부로 많은 이물질을 한꺼번에 배출시킬 수 있게 된다.
상기 유출관(184)은 고압수투입기(182)의 수압에 의해 정화재(142)로부터 떨어져 나온 이물질을 반응조(110) 외부로 배출시키기 위한 구성이다. 즉, 상기 유출관(184)은 일단부가 반응조(110)의 내부 상측과 연통되고, 타단부는 상기 오염수탱크(122)와 연통된다.
따라서, 상기 유출밸브(186)가 개방된 상태에서 상기 고압수투입기(182)가 동작하게 되면, 상기 이물은 유출관(184)을 통해 상기 오염수탱크(122) 내부로 유입된다.
이때 상기 차폐밸브(126)는 차폐되어 오염수탱크(122) 내부로 유입된 오물이 다시 반응조(110) 내부로 재유입되지 않도록 한다.
또한, 상기 안내밸브(119) 역시 차폐되어 상기 안내관(118) 내부로 오염수의 유입을 차단함과 동시에, 오염수가 유출관(184)으로만 유입될 수 있도록 안내하게 된다.
이하 수처리장치(100)의 다른 실시예의 구성을 첨부된 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3에는 본 발명에 의한 수처리장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 의한 수처리장치의 다른 실시예에서 요부를 구성하는 정화수단(140)을 나타낸 세부 구성도가 도시되어 있다.
이들 도면과 같이, 다른 실시예의 수처리장치(100)에는 정화수단(140)의 구성이 변경 실시되어 있다.
즉, 상기 정화수단(140)은 오염수에 포함된 오염물 및 중금속을 제거하는 정화재(142)와, 상기 반응조(110) 내부 일측에 고정되어 상기 정화재(142)의 하방향 움직임을 제한하는 여과망(146)을 포함하여 구성된다.
보다 상세하게는 다른 실시예의 정화수단(140)은, 반응조(110)로부터 개방부(115)를 통해 한꺼번에 인출되지 않고 상기 반응조(110)의 우측 외면에 구비된 반출안내부(148)를 통해 인출되도록 구성된다.
상기 반출안내부(148)는 반응조(110) 내부 즉, 상기 정화재(142)의 하층 공간이 반응조(110)의 외부로 개방되도록 하여 충진재가 쏟아져 인출될 수 있도록 하는 구성이다. 이를 위해 상기 반출안내부(148) 일측에는 반출안내밸브(149)가 구비되어 반출안내부(148)가 선택적으로 개방되어질 수 있도록 구성됨이 바람직하다.
따라서, 상기 반출안내부(148)를 통해 반응조(110) 외부로 인출된 정화재(142)는 별도의 수세 과정을 거쳐 재사용이 가능하게 되며, 수세 과정을 거친 정화재(142)는 상기 개방부(115)를 이용하여 반응조(110) 내부 공간이 개방되도록 한 상태에서 투입이 가능하게 된다.
이때, 상기 여과망(146)은 반응조(110) 내부에 고정된 상태를 유지하여도 무방하며, 세척이 필요할 때에는 상기 개방부(116)를 통해 상방향으로 끌어 낼 수도 있음은 자명하다.
이하 상기와 같이 구성되는 수처리장치(100)를 이용하여 물을 정화하는 과정을 첨부된 도 1의 화살표를 참조하여 설명한다.
먼저, 상기 차폐밸브(126) 및 안내밸브(119)가 개방되고, 유출밸브(186)가 차폐된 상태에서 상기 오염수공급수단(120)에 의해 반응조(110) 내부로 오염수가 유입되면, 이와 동시에 상기 오존발생기(132)는 반응조(110) 내부로 오존을 공급하게 된다.
이때 오염수와 오존은 분산부(114)의 하측에서 분산되며, 상기 분산부(114)를 통과하면서 분산되어 상방향으로 유동하게 된다. 그리고, 상기 분산부(114) 하 측에서는 오존과 오염물의 산화 반응으로 인해 산화물이 생성되며, 이러한 산화물은 상기 산화물침강조(112)에 적재된다.
상기 분산부(114) 상측으로 이동한 오염수는 정화재(142)를 거쳐 미세 이물이 걸러지며, 상기 안내관(118)을 통해 보조정화수단(150)으로 유입되면서 재차 정화된다.
이때 상기 저류조(152)에는 느린 유속에 의해 산화물이 하방향으로 침강하게 되며, 이렇게 떨어지는 산화물은 제1보조침강조(154) 및 제2보조침강조(156)를 통해 적재된다.
이후 산화물은 농축기(160) 내부로 유입되며, 상기 농축기(160)에는 폴리머주입기(162)의 동작에 의해 폴리머가 투입되어 탈수가 용이한 상태가 된다.
이후 폴리머와 결합된 산화물은 탈수기(170)에 의해 탈수됨으로써 오염물의 분리는 완료된다.
물론 상기 산화물은 탈수 상태에 따라 소각 등의 방법으로 처리 가능함은 물론이다.
이하 첨부된 도 5를 참조하여 정화재(142) 내부에 쌓인 이물을 제거하기 위한 역세과정을 설명한다(화살표 참조).
도 5에는 본 발명에 의한 수처리장치의 일 실시예에서 정화수단을 세정하는 상태를 나타낸 구성도가 도시되어 있다.
도면과 같이, 상기 안내밸브(119) 및 차폐밸브(126)는 차폐되고, 상기 유출밸브(186)는 개방된 상태에서 상기 고압수투입기(182)가 동작하여 정화수단(140) 하측으로 고압의 물을 투입하게 된다.
이때, 상기 정화재(142) 및 여과망(146)에 부착 및 적재된 이물질은 물의 흐름에 의해 분산되어 상방향으로 이동하게 되며, 상기 반응조(110) 내부의 유일한 개구부인 유출관(184)을 통해 상기 오염수탱크(122) 내부로 유입된다.
한편, 상기와 같은 과정을 수차례 실시하더라도 너무 오랜 기간 사용하다보면, 정화재(142)의 세척이 원활하지 않을 수 있다.
이때 상기 개방부(115)를 개방하여 정화수단(140)을 반응조(110) 내부로 인출한 후 외부에서 별도의 세척 과정을 실시할 수 있다.
이하 본 발명의 다른 실시예에 따른 정화수단(140)을 이용하여 오염수를 정화하는 과정을 첨부된 도 3 및 도 4을 참조하여 설명한다.
먼저, 상기 차폐밸브(126) 및 안내밸브(119)가 개방되고, 유출밸브(186)와 반출안내밸브(149)가 차폐된 상태에서 상기 오염수공급수단(120)에 의해 반응조(110) 내부로 오염수가 유입되면, 이와 동시에 상기 오존발생기(132)는 반응조(110) 내부로 오존을 공급하게 된다.
이때 오염수와 오존은 분산부(114)의 하측에서 분산되며, 상기 분산부(114)를 통과하면서 분산되어 상방향으로 유동하게 된다. 그리고, 상기 분산부(114) 하측에서는 오존과 오염물의 산화 반응으로 인해 산화물이 생성되며, 이러한 산화물은 상기 산화물침강조(112)에 적재된다.
상기 분산부(114) 상측으로 이동한 오염수는 정화재(142)를 거쳐 미세 이물질이 걸러지며, 상기 안내관(118)을 통해 보조정화수단(150)으로 유입되면서 재차 정화된다.
이때 상기 저류조(152)에는 느린 유속에 의해 산화물이 하방향으로 침강하게 되며, 이렇게 떨어지는 산화물은 제1보조침강조(154) 및 제2보조침강조(156)를 통해 적재된다.
이후 산화물은 농축기(160) 내부로 유입되며, 상기 농축기(160)에는 폴리머주입기(162)의 동작에 의해 폴리머가 투입되어 탈수가 용이한 상태가 된다.
이후 폴리머와 결합된 산화물은 탈수기(170)에 의해 탈수됨으로써 오염물의 분리는 완료된다.
물론 상기 산화물은 탈수 상태에 따라 소각 등의 방법을 처리 가능함은 물론이다.
한편, 다른 실시예의 수처리장치(100)를 이용하여 정화재(142) 내부에 쌓인 이물질을 제거하기 위한 역세과정을 설명한다(도 6의 화살표 참조).
도 6에는 본 발명에 의한 수처리장치의 다른 실시예에서 정화수단을 세정하는 상태를 나타낸 구성도가 도시되어 있다.
도면과 같이, 상기 안내밸브(119), 차폐밸브(126) 및 반출안내밸브(149)는 차폐되고, 상기 유출밸브(186)는 개방된 상태에서 상기 고압수투입기(182)가 동작하여 정화수단(140) 하측으로 고압의 물을 투입하게 된다.
이때, 상기 정화재(142) 및 여과망(146)에 부착 및 적재된 이물질은 물의 흐름에 의해 분산되어 상방향으로 이동하게 되며, 상기 반응조(110) 내부의 유일한 개구부인 유출관(184)을 통해 상기 오염수탱크(122) 내부로 유입된다.
한편, 상기와 같은 과정을 수차례 실시하더라도 너무 오랜 기간 사용하다보면, 정화재(142)의 세척이 원활하지 않을 수 있다.
이런 경우 다른 실시예의 수처리장치(100)에서는 반출안내부(148)를 통해 정화재(142)를 반출하여 별도의 세척 작업이 가능하다.
즉, 상기 고압수투입기(182)의 동작을 정지한 상태에서 반출안내밸브(149)를 개방하게 되면, 상기 정화재(142)는 자중에 의해 상기 반출안내부(148)를 통해서 반응조(110) 외부로 배출될 수 있게 된다.
이때, 상기 반출안내부(148)를 통해 반응조(110) 외부로 반출된 정화재(142)는 별도의 세척 과정을 통해 재사용이 가능하다.
이하 오염된 공기를 정화하는 과정을 첨부된 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7에는 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치의 일 실시예에서 외기공급기를 이용하여 외부 공기를 정화하는 상태를 나타낸 구성도가 도시되어 있다.
먼저 오염수를 정화하는 과정은 전술한 바와 같으므로, 외부 공기를 정화하는 과정만을 설명한다.
이때 상기 유출밸브(186), 안내밸브(119), 차폐밸브(126)는 차폐된 상태를 유지하고, 상기 오존발생수단(130)은 동작하여 반응조(110) 내부에 오존을 공급하게 된다.
그리고, 상기 외기공급기(113)는 동작하여 반응조(110) 외부의 공기를 내부로 주입하게 된다.
이때 외부 공기는 분산부(114) 하측에서 오존과 섞이게 되며, 유해가스와 비교적 큰 먼지는 산화물침강조(112) 내부에 침강된다.
그리고, 미세한 먼지는 상방향으로 이동하면서 정화재(142)에 의해 흡착되며, 결국 상기 정화수단(140) 상측으로는 청정한 공기만 남게 된다.
그리고 이러한 청정한 공기는 상기 배기구(116)를 통해 반응조(110) 외부로 배기되며, 상기 배기구(116)는 별도의 덕트(duct)와 연결되어 청정 공기의 이송 방향을 안내할 수도 있음은 자명하다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
위에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치에서는, 반응조 내부에 오존을 공급하여 산화물 생성을 향상시키고, 산화물은 산화물침강조, 제보조침강조 및 제2보조침강조를 통해 제거되도록 구성하였다.
그리고, 산화물이 침강된 오염수를 정화수단 및 보조정화수단으로 순차 이송시켜 유해세균, 오염물질 및 중금속이 제거되도록 하였다.
따라서, 오염수에 포함된 오물의 정화능력이 극대화되며 저렴한 설비 투자비기 기대된다.
또한, 본 발명에서는, 정화재의 충진 및 배출이 선택적으로 가능하도록 구성 하였다.
따라서, 정화재의 재활용률이 증가하게 되어 유지 및 보수 비용이 절감될 뿐만 아니라 사용편의성이 향상되는 이점이 있다.
본 발명에서는, 외기공급기를 통해 반응조 내부로 외부 공기를 주입하고 정화수단을 이용하여 미세먼지 및 유해 가스가 제거되도록 구성하였다.
따라서, 오염수 및 공기의 정화가 모두 가능하므로 장치에 대한 제품 만족도가 향상되는 이점이 있다.

Claims (12)

  1. 내부로 오염수가 유입되도록 정화공간이 형성된 반응조와; 상기 반응조 내부에 오염수를 공급하는 오염수공급수단과; 상기 반응조 내부에 오존을 공급하는 오존공급수단과; 상기 오염수에 포함된 오염물을 제거하는 정화재와, 상기 정화재를 내부에 수용하고, 상기 반응조 내부 일측에 안착되어 상기 정화재가 일정 위치에 고정되도록 하는 케이스와, 상기 케이스 내부 공간을 구획하며, 상기 정화재의 움직임 범위를 제한하는 여과망으로 이루어져 오염수에 포함된 오염물을 물과 분리하는 정화수단과; 상기 정화수단에서 1차 정화된 물을 재차 정화하는 보조정화수단과; 상기 보조정화수단 내부에 침강된 산화물을 농축하는 농축기와; 상기 농축기에서 농축된 농축산화물을 탈수하는 탈수기와; 상기 반응조 내부 물의 흐름 방향을 변경하여 정화수단 내부에 적재된 오염물을 반응조 외부로 배출하는 역세수단을 포함하여 구성되며,
    상기 반응조 일측에는,
    상기 반응조에 대하여 정화재가 투입 또는 반출되도록 하는 개방부와,
    상기 반응조 내부로 외부 공기를 공급하는 외기공급기가 구비됨을 특징으로 하는 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치.
  2. 내부로 오염수가 유입되도록 정화공간이 형성된 반응조와; 상기 반응조 내부에 오염수를 공급하는 오염수공급수단과; 상기 반응조 내부에 오존을 공급하는 오존공급수단과; 상기 오염수에 포함된 오염물 및 중금속을 제거하는 정화재와, 상기 반응조 내부 일측에 고정되어 상기 정화재의 하방향 움직임을 제한하는 여과망으로 이루어져 오염수에 포함된 오염물을 물과 분리하는 정화수단과; 상기 정화수단에서 1차 정화된 물을 재차 정화하는 보조정화수단과; 상기 보조정화수단 내부에 침강된 산화물을 농축하는 농축기와; 상기 농축기에서 농축된 농축산화물을 탈수하는 탈수기와; 상기 반응조 내부 물의 흐름 방향을 변경하여 정화수단 내부에 적재된 오염물을 반응조 외부로 배출하는 역세수단을 포함하여 구성되며,
    상기 반응조 일측에는,
    상기 반응조에 대하여 정화재가 투입 또는 반출되도록 하는 개방부와,
    상기 반응조 내부로 외부 공기를 공급하는 외기공급기가 구비됨을 특징으로 하는 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반응조 내부 일측에는,
    상기 오존공급수단으로부터 제공된 오존을 분산하기 위한 분산부가 구비됨을 특징으로 하는 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 오존공급수단과 오염수공급수단은 분산부의 하측에서 상방향으로 오존 또는 오염수를 공급하는 것을 특징으로 하는 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 오존공급수단과 오염수공급수단은 오존과 오염수가 서로 교차하도록 공급하는 것을 특징으로 하는 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 정화재는 활성탄, 모래, 세라믹 중 하나 이상을 포함하여 구성되며, 상측으로 갈수록 정화재의 입경이 변화하는 것을 특징으로 하는 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 농축기 일측에는,
    상기 농축기 내부로 폴리머를 주입하기 위한 폴리머주입기가 구비됨을 특징으로 하는 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 역세수단은,
    상기 반응조 내부에 고압의 물을 제공하는 고압수투입기와,
    상기 정화재로부터 분리된 오염물이 반응조 외부로 유출되도록 안내하는 유출관과,
    상기 유출관을 선택적으로 차폐하는 유출밸브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반응조와 보조정화수단 사이에는,
    상기 정화수단을 경유하면서 1차 정화처리된 처리수를 보조정화수단으로 안내하는 안내관과,
    상기 안내관을 선택적으로 차폐하는 안내밸브가 구비됨을 특징으로 하는 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치.
  10. 삭제
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 개방부 일측에는,
    상기 반응조 내부에서 정화수단을 거쳐 정화된 공기가 반응조 외부로 배기되도록 안내하는 배기구가 구비됨을 특징으로 하는 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치.
  12. 제 2 항에 있어서, 상기 반응조 외부 일측에는,
    상기 반응조 내부를 선택적으로 개구시켜 반응조 외부로 정화재가 반출되도록 하는 반출안내부가 구비됨을 특징으로 하는 수생태 독성저감 수질개선 고도 수처리장치.
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