KR101163207B1 - 수처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여과방식을 이용하여 이물질을 제거한 후 광촉매와 자외선광을 이용하여 물속에 함유된 각종 유해세균들을 사멸시키고 유기성 오염물질을 산화시키는 수처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 수처리 장치는 처리대상수를 공급하기 위한 물공급부와, 여과챔버와, 상기 물공급부와 연결되어 상기 여과챔버 내부에 설치되며 상기 물공급부로부터 공급되는 상기 처리대상수를 상기 여과챔버 내부에 살포하는 살포수단과, 상기 여과챔버의 내부에 설치되어 상기 살포수단에 의해 살포된 처리대상수를 여과하는 필터링수단을 포함하는 여과부와, 여과챔버와 연결되어 상기 필터링수단을 통해 여과된 여과수가 유입되는 반응챔버와, 상기 반응챔버의 내부공간을 상하로 분할하도록 상기 반응챔버의 내부에 설치되며 상기 여과수를 통과시킬 수 있는 스크린과, 상기 스크린의 상부에 충진되는 광촉매부재와, 상기 반응챔버에 설치되어 상기 광촉매 부재에 자외선 광을 조사하기 위한 광조사수단을 포함하는 살균분해부를 구비한다.

Description

수처리 장치{Water treatment apparatus}
본 발명은 수처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여과방식을 이용하여 이물질을 제거한 후 광촉매와 자외선광을 이용하여 물속에 함유된 각종 유해세균들을 사멸시키고 유기성 오염물질을 산화시키는 수처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 호수, 만내, 하구영역, 댐, 저수지, 연못 등과 같이 물의 출입이 활발하지 않고 정체되어 있는 폐쇄성 수역에는 지표의 오수와, 생활하수, 공장 및 농축산폐수 등이 지속적으로 유입되기 때문에 수중의 오염물질 농도가 증가하게 된다.
오염물질 중 질소화합물 및 인산염 등을 포함하는 영양염류는 유기물 분해를 일으키는 미생물의 생육과 증식을 도모하기 때문에 담수(潭水)에 부영양화 현상을 일으키게 된다.
부영양화란 주지된 바와 같이, 미생물에 의한 유기물의 분해로 인하여 담수에 질소나 인 등의 영양물질이 많아져서, 조류(藻類)의 이상증식이 일어나는 현상을 말한다. 이러한 부영양화는 담수의 탁도를 저하시키고, 부패물에 의한 악취를 발생시키며, 심할 경우 수중의 어류를 집단 폐사시키는 등 호소의 생태계를 파괴하는 심각한 피해를 입히게 된다.
특히, 물의 흐름이 거의 없이 정체되어 있는 폐쇄성 수역의 하부층에는 산소가 공급되지 않아 바닥에서부터 물의 오염이 심해지게 된다.
따라서, 폐쇄성 수역에는 수중생태계에 포함된 질소나 인 등의 영양물질의 양이 자체 정화능력을 초과하지 않도록 균형을 유지시키는 것이 중요하며, 특히 물의 용존산소를 높여서 가라앉는 유기물이나 중금속 등의 정화작용이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 매우 중요하다.
그러나 국내의 많은 댐이나 저수지, 호수 들은 상류 측의 오·폐수 정화시설 증가에도 불구하고 여전히 다량의 오염물질이 유입되고 장기간의 담수에 따라 밀도층이 형성됨으로 인해 수질악화 현상이 점차 심화되고 있는 형편이다.
종래의 주요 수질개선방법 중, 물리적 방법에 의한 직접정화 방법은 응집침전, 직접침전, 여과, 폭기, 순환, 도수, 인 회수기술 등이 있으며, 생물학적 방법은 직접산화, 식생정화, 미생물제제, 효소에 의한 고정 등의 방법이 있으나, 앞서 살펴본 바와 같이 단시간 정화작용, 국부작용 등으로 호소 정화에 한계가 있다.
특히나, 과학기술의 발달로 다양한 종류의 화학물질이 대량생산 및 사용되어 합성화학물질에 의한 환경오염이 사회적인 문제로 대두되고 있으며, 특히 일반적인 방법으로 처리가 되지 않는 난분해성 물질들에 의한 수질환경오염은 매우 심각하다. 상기와 같은 유해한 난분해성 오염물질은 종래의 물리적 방법이나 생물학적 방법만으로 처리하기가 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 여과방식을 이용하여 이물질을 제거한 후 광촉매와 자외선광을 이용하여 물속에 함유된 각종 유해세균들을 사멸시키고 난분해성 유기성 오염물질을 산화시키는 수처리 능력을 향상시킬 수 있는 수처리 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수처리 장치는 처리대상수를 공급하기 위한 물공급부와; 여과챔버와, 상기 물공급부와 연결되어 상기 여과챔버 내부에 설치되며 상기 물공급부로부터 공급되는 상기 처리대상수를 상기 여과챔버 내부에 살포하는 살포수단과, 상기 여과챔버의 내부에 설치되어 상기 살포수단에 의해 살포된 처리대상수를 여과하는 필터링수단을 포함하는 여과부와; 상기 여과챔버와 연결되어 상기 필터링수단을 통해 여과된 여과수가 유입되는 반응챔버와, 상기 반응챔버의 내부공간을 상하로 분할하도록 상기 반응챔버의 내부에 설치되며 상기 여과수를 통과시킬 수 있는 스크린과, 상기 스크린의 상부에 충진되는 광촉매부재와, 상기 반응챔버에 설치되어 상기 광촉매 부재에 자외선 광을 조사하기 위한 광조사수단을 포함하는 살균분해부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 필터링수단은 상기 처리대상수를 1차로 여과하며 이물질을 걸러낼 수 있도록 솜으로 이루어진 제 1여과층과, 상기 제 1여과층의 하부에 설치되며 광석을 파쇄한 쇄석들이 층을 형성하는 제 2여과층과, 상기 제 2여과층의 하부에 설치되어 상기 제 1 및 제 2여과층을 지지하는 망구조의 지지체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 광조사수단은 상기 스크린의 상부에 다수가 배치되며 일측이 상기 반응챔버에 결합되고 타측이 상기 반응챔버의 내부로 연장되는 투광재질의 카트리지들과, 상기 카트리지들 내부에 각각 장착되는 자외선 램프를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 여과부는 상기 제 1여과층의 상부에 이물질이 침적되는 것을 방지하기 위해 상기 이물질을 유동시키는 이물질 유동수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 이물질 유동수단은 상기 여과챔버의 내부에 설치된 메인관과, 상기 메인관에서 다수가 분기되어 상기 제 1여과층 내부에 매설되며 분출구가 상부에 형성된 분기관들과, 상기 분출구를 통해 유체를 분출시켜 상기 제 1여과층으로 가라앉는 이물질을 부상시킬 수 있도록 상기 메인관으로 유체를 공급하는 유체공급부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 물공급부로부터 공급되는 상기 처리대상수 중의 슬러지 및 협잡물을 제거하기 위한 전처리부가 더 구비되고, 상기 전처리부는 상기 처리대상수가 유입되는 유입관이 상부에 마련된 분리조와, 상기 분리조의 바닥에서 하방으로 돌출되도록 형성된 침전지와, 상기 침전지와 이격되도록 상기 분리조의 내부에 설치되며 측면에 다수의 관통홀들이 형성된 유공조와, 상기 분리조의 측면을 관통하여 상기 유공조의 내부로 연장되며 상기 유공조 내부로 유입된 물이 상기 분리조의 외부로 배출되는 배출관과, 상기 분리조와 상기 유공조 사이에 설치되어 물의 흐름을 지연시키는 방해판과, 상기 침전지의 상부에 설치되어 상기 침전지에 침전된 침전물의 부상을 방지하는 부상방지판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 여과방식을 이용하여 이물질을 제거한 후 광촉매와 자외선광을 이용하여 물속에 함유된 각종 유해세균들을 사멸시키고 난분해성 유기성 오염물질을 산화분해시킴으로써 수처리효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 2는 도 1에 적용된 수처리 장치의 여과부를 나타내는 일부 절개 사시도이고,
도 3은 도 1에 적용된 수처리 장치의 살균분해부를 나타내는 일부 절개 사시도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 5는 도 4에 적용된 수처리 장치의 여과부를 나타내는 일부 절개 사시도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수처리 장치에 적용된 전처리부를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수처리 장치를 구체적으로 설명한다.
본 발명의 수처리 장치는 호수, 만내, 하구영역, 댐, 저수지, 연못, 양식장 등과 같이 물의 출입이 활발하지 않고 정체되어 있는 폐쇄성 수역의 물을 정화하기 위한 목적으로 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 본 발명의 수처리 장치는 크게 물공급부(10)와, 여과부(30)와, 살균분해부(60)를 구비한다.
물공급부(10)는 정화하고자 하는 물, 즉 처리대상수를 여과부(30)로 공급하는 역할을 한다. 물공급부(10)는 펌프(11)와, 펌프(11)의 흡입구에 연결되어 수중으로 연장되는 취수관(13)과, 펌프(11)의 토출구에 연결되어 여과부(30)로 연장되는 토출관(15)을 구비한다. 그리고 펌프(11)의 고장을 대비하기 위해 취수관(13)과 토출관(15)을 연결하는 우회관(17)이 설치될 수 있다. 취수관(130, 토출관(15), 우회관(17)에는 관로를 개폐하는 밸브가 각각 설치된다.
취수관(13)은 도시된 바와 같이 호수나 댐, 저수지, 연못, 양식장 등과 연결되어 수중에서 물을 취수한다. 토출관(15)은 처리대상수의 용존산소량을 증대시키기 위해 공기공급장치(20)와 연결될 수 있다. 공기공급장치(20)는 송풍기(21)와, 송풍기(21)와 토출관(15)을 연결하는 공기공급관(25)으로 이루어진다.
여과부(30)는 물공급부(10)를 통해 공급되는 처리대상수 중에 포함된 이물질을 여과하여 제거한다.
이러한 여과부(30)는 여과챔버(31)와, 여과챔버 내부에 설치되어 처리대상수를 여과챔버 내부에 살포하는 살포수단(35)과, 여과챔버의 내부에 설치되어 살포된 처리대상수를 여과하는 필터링수단(40)을 포함한다.
여과챔버(31)는 내부가 비어 있는 통형으로 구성된다. 여과챔버(31)의 하부는 하방으로 진행할수록 내부공간이 점진적으로 좁아지도록 형성된다. 물공급부의 토출관(15)은 여과챔버(31)의 내부에 설치된 살포수단(35)과 연결된다. 토출관(15)은 여과챔버(31)의 상부로 연결된다. 여과챔버(31)의 하부에는 여과된 여과수가 배출되는 연결관(55)이 설치된다. 연결관(55)은 살균분해부(60)로 연장된다. 연결관(55)에는 여과챔버(31)의 청소 및 관리를 위한 드레인관(57)이 연결될 수 있다. 연결관(55)과 드레인관(57)에는 관로를 개폐하는 밸브가 각각 설치된다.
살포수단(35)은 토출관(15)을 통해 여과챔버(31)로 공급되는 처리대상수를 여과챔버(31)의 내부로 살포하는 역할을 한다.
살포수단(35)의 일 예로 메인관(37)과, 메인관(37)에서 분기되는 다수의 분기관들(39)로 이루어진다. 메인관(37)은 토출관(15)과 연결되어 여과챔버(31)의 내부에 수평하게 설치된다. 그리고 분기관(39)은 메인관(37)에서 다수가 수평하게 분기된다. 도시되지 않았지만 각 분기관(39)의 하부에는 분사홀들이 형성되어 분기관(39)으로 유입된 처리대상수가 분사홀들을 통해 하방으로 분사된다. 또한, 분기관(39)의 하부에는 다수의 분사노즐들이 설치될 수 있음은 물론이다.
토출관(15)을 통해 공급되는 처리대상수는 살포수단(35)을 통해 살포된다. 이와 같이 처리대상수를 살포방식으로 여과챔버(31)의 내부로 유입시키는 것은 처리대상수 중의 용존산소량을 증대시키고 후술할 필터링수단(40)의 제 1여과층(41)의 전면적에 골고루 처리대상수가 접촉될 수 있도록 하기 위함이다.
살포수단(35)을 통해 여과챔버(31)로 유입된 처리대상수는 필터링수단(40)에서 여과된다. 필터링수단(40)은 살포수단(35)의 하방에 위치한다. 필터링수단(40)은 처리대상수를 1차로 여과하는 제 1여과층(41)과, 2차로 여과하는 제 2여과층(43)과, 제 1 및 제 2여과층(41)(43)을 지지하는 지지체(45)를 구비한다.
제 1여과층(41)은 처리대상수를 1차로 여과하며 이물질을 걸러낸다. 제 1여과층(41)은 해면체 구조를 갖는다. 이러한 제 1여과층(41)의 소재로 스폰지나 솜, 부직포 등이 이용될 수 있다.
제 1여과층(41)의 하부에 제 2여과층(43)이 형성된다. 제 2여과층(43)은 광석을 파쇄한 쇄석들을 쌓아 층을 형성한다. 쇄석은 5~20mm크기로 형성될 수 있다. 크기가 5mm미만이면 공극 폐색이 쉽게 발생하고, 20mm를 초과하면 여과효율이 저하된다.
본 발명에 이용될 수 있는 광석으로 마그네사이트, 감람석, 돌로마이트, 방해석 등 Mg, Ca, Fe 등을 함유하는 광물을 이용할 수 있다. 이러한 광석은 단일 혹은 2 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 광물은 물속에 용해된 NH4, PO4 등 녹조를 유발하는 이온 등과 반응하여 수질을 정화하며, 알칼리성을 부여하여 처리 대상수의 pH 농도를 높일 수 있다.
필터링수단(40)의 하부를 구성하는 지지체(45)는 그물과 같은 망 구조를 갖는다. 일 예로 지지체(45)는 금속 메쉬망으로 이루어질 수 있다. 지지체(45)는 여과기능과 함께 제 1 및 제 2여과층(41)(43)을 지지한다. 그리고 지지체(45)가 제 1 및 제 2여과층(41)(43)을 지지할 충분한 강도를 갖지 못할 때 지지체(45)의 하부에 지지체(45)를 지지하는 다수의 서포트바를 설치할 수 있음은 물론이다. 각 서포트바의 양측은 여과챔버(31)의 내측면에 고정된다.
상술한 구조를 갖는 필터링수단(40)은 여과챔버(31)의 내부공간을 2개로 구획한다. 즉, 필터링수단(40)의 상부에는 살포수단(35)을 통해 유입된 처리대상수가 체류하는 처리대상수체류공간(33)이 형성되고, 필터링수단(40)의 하부에는 필터링수단(40)을 통과한 여과수가 체류하는 여과수체류공간(34)이 형성된다.
처리대상수는 제 1여과층(41), 제 2여과층(43), 지지체(45)를 순차적으로 통과하여 여과챔버(31)의 하부인 여과수체류공간(34)으로 유입된다. 여과수체류공간(34)은 하방으로 진행할수록 점진적으로 좁아지도록 형성되어 연결관(55)을 통한 여과수의 배출이 용이하도록 한다.
한편, 필터링수단(40)의 역세를 위한 역세수단으로 토출관(15)에서 분기되어 여과챔버(31)의 하부로 연결되는 역세척수공급관(51)과, 역세 후 역세척수를 배출하기 위한 역세척수배출관(53)을 구비한다. 역세척수공급관(51) 및 역세척수배출관(53)에는 밸브가 각각 설치된다. 역세척수공급관(51)은 토출관(15)을 통해 역세척수를 공급받는다. 도시된 예에서 역세척수는 호수 등에 저장된 물을 이용한다. 이와 달리 필터링수단(40)을 통과한 여과수를 역세척수로 이용할 수 있음은 물론이다.
여과챔버(31)에서 여과된 여과수는 연결관(55)을 통해 살균분해부(60)로 유입된다.
살균분해부(60)는 여과수가 유입되는 반응챔버(61)와, 반응챔버(61)의 내부에 설치되는 스크린(70)과, 스크린의 상부에 충진되는 광촉매부재(71)와, 광촉매 부재(71)에 자외선 광을 조사하기 위한 광조사수단을 포함한다.
반응챔버(61)는 원통형의 상부몸체(63)와, 상부몸체(63)의 하부에 형성된 원추형의 하부몸체(65)를 구비한다. 그리고 상부몸체(63)의 상부에는 덮개(67)가 결합된다. 연결관(55)은 상부몸체(63)에 연결된다. 따라서 연결관(55)을 통해 여과수는 반응챔버(61)의 상부몸체(63)로 유입된다. 그리고 하부몸체(65)에는 처리수배출관(67)이 설치된다. 반응챔버(61)의 내부를 통과하여 최종적으로 살균분해된 처리수는 처리수배출관(67)을 통해 배출된다. 처리수배출관(67)은 취수관(13)이 설치된 호수로 연장된다. 처리수배출관(67)에는 여과수를 펌핑하기 위한 펌프(68)가 설치된다. 처리수배출관(67)에는 반응챔버(61)의 청소 및 관리를 위한 드레인관(69)이 연결될 수 있다. 처리수배출관(67)과 드레인관(69)에는 관로를 개폐하는 밸브가 각각 설치된다.
스크린(70)은 반응챔버(61)의 내부에 설치된다. 스크린(70)은 상부몸체(63)와 하부몸체(65) 사이에 설치된다. 따라서 스크린(70)은 반응챔버(61)의 내부공간을 상하로 분할한다. 스크린(70)은 그물과 같은 망 구조를 갖는다. 가령, 금속 메쉬망으로 이루어질 수 있다. 이때, 스크린(70)의 눈의 크기는 광촉매부재(71)보다 더 작은 크기로 형성된다.
스크린(70)의 상부에는 다수의 광촉매부재들(71)이 충진된다. 광촉매부재(71)는 구형, 또는 펠렛 형태의 다양한 형상으로 성형된 세라믹의 표면에 광촉매가 코팅된 구조로서 자외선광에 활성화되어 여과수에 함유된 각종 유기성 오염물질을 산화분해시킨다.
광촉매(photocatalyst)는 자외선광에 의해 강력한 산화 환원 능력을 갖는 물질로서, 광촉매로 사용할 수 있는 것으로는 ZnO, CdS, WO3, TiO2, TiB2 등이 있다. 이 중 이산화티타늄은 빛을 받아도 자신은 변화시키지 않아 반영구적으로 사용할 수 있다. 또한 이산화티타늄은 여기전자가 갖는 환원력보다도 정공이 갖는 산화력이 대단히 세다. 정공의 에너지 위치는 전위로 나타내면 수소기준 전위로 약 +3V로서 염소(Cl2)의 1.36V와 오존(O3)의 2.07V에 비하여 훨씬 높은 산화력을 가져 강력한 살균력과 유기물 분해능력을 갖는다. 따라서 광촉매로서 이산화티타늄(TiO2)을 이용하는 것이 바람직하다.
이산화티타늄 광촉매는 자외선광이 조사되면 전자, 전공대가 형성되어 강한 산화력을 가지는 하이드록시 라디칼(-OH)과 슈퍼옥사이드를 생성하고 하이드록시 라디칼과 슈퍼옥사이드가 유기화합물을 산화 분해시켜 물과 탄산가스로 변화시킨다. 이런 원리로 여과수 중의 유기오염물질을 산화 분해시켜 무해한 물과 탄산가스로 변화시킨다. 또한 세균이나 바이러스도 광촉매의 강한 산화작용에 의해 산화분해되어 살균된다.
광촉매부재(71)에 자외선 광을 조사하기 위한 광조사수단은 반응챔버(61)의 내부에 설치되는 카트리지들(80)과, 카트리지들(85) 내부에 각각 장착되는 자외선 램프(85)를 구비한다.
카트리지(80)는 스크린(70)의 상부 즉, 상부몸체(63)의 내부에 다수가 배치된다. 카트리지(80)의 상부는 덮개(67)에 고정된 형태로 지지된다. 카트리지(80)는 상부가 개방된 원통형의 구조를 갖는다. 카트리지(80)는 자외선광이 투과될 수 있는 투광재질로 이루어진다. 이러한 카트리지(80)로 유리관, 석영관 등을 이용할 수 있다. 카트리지(80)의 개방된 상부에는 소켓(81)이 결합된다. 소켓(81)은 카트리지 (80) 내부에 설치된 자외선램프(85)와 전기적으로 연결된다.
자외선램프(85)의 자외선 광 조사에 의한 살균효과는 곰팡이류를 제외한 모든 균종에 대해 유효하다. 자외선 광의 살균효과는 자외선의 파장에 따라 달라지는 데 250 내지 260nm의 파장이 가장 효과적이므로 250 내지 260nm의 파장의 자외선램프(85)를 사용하는 것이 바람직하다. 자외선 광은 여과수에 함유된 각종 세균의 DNA를 직접 파괴하거나 활성 및 증식을 억제시킴으로써 수중에 존재하는 각종 세균을 사멸시킨다.
한편, 반응챔버의 상부몸체(63) 내측면에는 자외선 램프(85)에서 생성된 자외선 광을 반사시키기 위한 반사면이 형성되거나, 자외선 광을 반사시키는 별도의 반사체가 부착될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 수처리장치를 도 4 및 도 5에 도시하고 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 수처리장치에 적용된 여과부는 이물질 유동수단(90)을 더 구비한다.
여과챔버(91)의 내부로 유입되는 처리대상수 중에는 많은 이물질이 포함되어 있다. 이러한 이물질이 제 1여과층(41)의 상부에 침적되면 제 1여과층(41)의 기공을 막아 여과효율이 저하된다. 이물질유동수단(90)은 제 1여과층(41)의 상부에 이물질이 침적되는 것을 효과적으로 방지한다.
이물질유동수단(90)의 일 예로 여과챔버(31)의 내부에 설치된 메인관(95)과, 상기 메인관(95)에서 다수가 분기되는 분기관들(97)과, 메인관(95)으로 유체를 공급하는 유체공급부를 구비한다.
메인관(95)은 제 1여과층(41) 내부에 매설된다. 분기관(97)은 메인관(95)에서 다수가 분기되어 형성된다. 분기관(97)은 제 1여과층(41) 내부에 매설된다. 분기관(97)에는 다수의 분출구(98)가 마련된다. 분출구(98)는 분기관(97)의 상부에 형성된다. 메인관(95)으로 유체를 공급하기 위한 유체공급부는 일측이 여과챔버(31)의 하부에 연결되고 타측이 메인관(95)에 연결되는 여과수순환관(93)과, 여과수순환관(93)에 설치되는 펌프(91)를 구비한다. 한편, 유체공급부는 여과수 대신에 공기를 공급할 수 있다. 이 경우 공기공급장치(20)의 공기공급관(25)이 메인관(95)과 연결된어 메인관(95)으로 공기를 공급한다.
펌프(91)가 가동되면 여과챔버(31)의 하부에 체류하는 여과수 중 일부가 메인관(95)으로 공급된다. 메인관(95)으로 공급된 여과수는 분기관(97)으로 유입되어 분출구(98)를 통해 상방으로 분출된다. 이때 분출되는 여과수는 제 1여과층(41)의 내부에서 제 1여과층(41)의 상부로 분출흐름을 형성한다. 이러한 분출흐름은 제 1여과층(41)으로 가라앉는 이물질을 부상시켜 제 1여과층(41)에서 이물질이 침적되는 것을 방지한다.
그리고 도시된 예에서 공기공급관(25)에는 보조관(27)이 더 설치된다. 보조관(27)은 반응챔버의 하부몸체(65)로 연결된다. 반응챔버로 유입된 공기 중의 산소는 광촉매의 산화반응시 OH라디컬의 생성률을 높임으로써 분해반응을 촉진시킨다.
도 3 및 도 4에 도시된 실시 예의 수처리 장치 중에서 위에서 설명되지않은 구성요소는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시 예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수처리장치는 도 1 내지 도 3의 실시예에 도 6의 전처리부(100)가 더 구비된다. 전처리부(100)는 펌프(11)와 여과부 사이에 설치되어 펌프(11)로부터 토출되는 처리대상수 중의 슬러지 및 협잡물을 1차로 제거하는 역할을 한다.
도 6을 참조하면, 전처리부(100)는 분리조(101)와, 분리조(101)의 바닥에서 하방으로 돌출되도록 형성된 침전지(105)와, 분리조(101)의 내부에 설치된 유공조(110)와, 유공조(110) 내부로 유입된 물이 분리조(101)의 외부로 배출되는 배출관(103)과, 분리조(101)와 유공조(110) 사이에 설치되어 물의 흐름을 지연시키는 방해판(115)과, 상기 침전지(105)의 상부에 설치되는 부상방지판(120)을 구비한다.
분리조(101)는 원통형으로 형성되고, 상부에 덮개(104)가 결합된다. 분리조(101)의 상부에 설치된 유입관(102)은 펌프(11)의 토출구와 연결된다. 분리조(101)의 바닥에는 하방으로 돌출된 침전지(105)가 형성된다. 침전지에는 드레인관(107)이 설치된다.
분리조(101)의 내부에는 유공조(110)가 설치된다. 유공조(110)는 분리조(101)와 동심원상으로 설치된다. 유공조(110)는 원통형으로 형성되며, 측면에 다수의 관통홀들이 형성된다. 분리조(101)의 덮개(104)에 유공조(110)의 상부가 결합된다. 유공조(110)의 외경은 분리조(101)의 내경보다 더 작게 형성된다. 유공조(110)의 하단은 분리조(101)의 바닥보다 상방으로 이격되도록 형성된다. 유공조(110)의 외측면은 분리조(101)의 내측면과 이격되어 분리조(101)와 유공조(110) 사이에 처리대상수가 유입되는 공간을 형성한다.
처리대상수가 배출되는 배출관(103)은 분리조(101)의 측면을 관통하여 상기 유공조(110)의 내부로 연장되도록 설치된다. 분리조(101)의 내부로 유입된 처리대상수는 유공조(110)의 관통홀을 통과하여 유공조(110) 내부로 유입된다. 유공조(110) 내부로 유입된 처리대상수는 배출관(103)을 통해 여과부로 배출된다.
방해판(115)은 분리조(101)와 유공조(110) 사이에 설치되어 물의 흐름을 지연시킨다. 도시된 예에서 방해판(115)은 2개로 이루어진다. 상부에 위치한 방해판(116)은 분리조(101)의 내측면에 결합된다. 그리고 하부에 위치한 방해판(117)은 유공(110)조의 내측면에 결합된다. 이러한 방해판(115) 구조는 유입되는 처리대상수의 충돌하여 사행흐름을 형성한다.
그리고 분리조(101)로 처리대상수가 유입시 침전지(105)에 침전된 침전물이 부상하는 것을 방지하기 위해 부상방지판(120)이 설치된다. 부상방지판(120)은 침전지(105)의 상부에 형성된다. 부상방지판(120)은 분리조(101)의 내측면에 결합된다.
상술한 전처리부를 통해 1차로 슬러지나 협잡물을 제거하고 여과부에서 잔여 이물질을 제거하므로 여과부에서 여과효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10:물공급부 11: 펌프
20: 공기공급부 21: 송풍기
30: 여과부 31: 여과챔버
40: 필터링수단 60: 살균분해부
61: 반응챔버 71: 광촉매 부재
80:카트리지 85: 자외선램프

Claims (6)

  1. 처리대상수를 공급하기 위한 물공급부와;
    여과챔버와, 상기 물공급부와 연결되어 상기 여과챔버 내부에 설치되며 상기 물공급부로부터 공급되는 상기 처리대상수를 상기 여과챔버 내부에 살포하는 살포수단과, 상기 여과챔버의 내부에 설치되어 상기 살포수단에 의해 살포된 처리대상수를 여과하는 필터링수단을 포함하는 여과부와;
    상기 여과챔버와 연결되어 상기 필터링수단을 통해 여과된 여과수가 유입되는 반응챔버와, 상기 반응챔버의 내부공간을 상하로 분할하도록 상기 반응챔버의 내부에 설치되며 상기 여과수를 통과시킬 수 있는 스크린과, 상기 스크린의 상부에 충진되는 광촉매부재와, 상기 반응챔버에 설치되어 상기 광촉매 부재에 자외선 광을 조사하기 위한 광조사수단을 포함하는 살균분해부;를 구비하고,
    상기 물공급부로부터 공급되는 상기 처리대상수 중의 슬러지 및 협잡물을 제거하기 위한 전처리부가 더 구비되고,
    상기 전처리부는 상기 처리대상수가 유입되는 유입관이 상부에 마련된 분리조와, 상기 분리조의 바닥에서 하방으로 돌출되도록 형성된 침전지와, 상기 침전지와 이격되도록 상기 분리조의 내부에 설치되며 측면에 다수의 관통홀들이 형성된 유공조와, 상기 분리조의 측면을 관통하여 상기 유공조의 내부로 연장되며 상기 유공조 내부로 유입된 물이 상기 분리조의 외부로 배출되는 배출관과, 상기 분리조와 상기 유공조 사이에 설치되어 물의 흐름을 지연시키는 방해판과, 상기 침전지의 상부에 설치되어 상기 침전지에 침전된 침전물의 부상을 방지하는 부상방지판을 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 필터링수단은 상기 처리대상수를 1차로 여과하며 이물질을 걸러낼 수 있도록 솜으로 이루어진 제 1여과층과, 상기 제 1여과층의 하부에 설치되며 광석을 파쇄한 쇄석들이 층을 형성하는 제 2여과층과, 상기 제 2여과층의 하부에 설치되어 상기 제 1 및 제 2여과층을 지지하는 망구조의 지지체를 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 광조사수단은 상기 스크린의 상부에 다수가 배치되며 일측이 상기 반응챔버에 결합되고 타측이 상기 반응챔버의 내부로 연장되는 투광재질의 카트리지들과, 상기 카트리지들 내부에 각각 장착되는 자외선 램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 여과부는 상기 제 1여과층의 상부에 이물질이 침적되는 것을 방지하기 위해 상기 여과층 내부에서 상기 여과층의 상부로 유체를 분출시켜 상기 이물질을 유동시키는 이물질 유동수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 이물질 유동수단은 상기 여과챔버의 내부에 설치된 메인관과, 상기 메인관에서 다수가 분기되어 상기 제 1여과층 내부에 매설되며 분출구가 상부에 형성된 분기관들과, 상기 분출구를 통해 상기 유체를 분출시켜 상기 제 1여과층으로 가라앉는 이물질을 부상시킬 수 있도록 상기 메인관으로 상기 유체를 공급하는 유체공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  6. 삭제
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