KR101709644B1 - 과산화수소를 생성하는 수처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원수를 수용하는 본체; 상기 원수를 사이에 두고 서로 대향되게 이격되어 배치되는 한 쌍의 전극을 구비하는 전극부; 및 전원부;를 포함하고, 상기 전원부에 의해 상기 전극 사이에 전압이 인가됨에 따라 플라즈마가 발생되고, 상기 플라즈마에 의해 과산화수소가 생성되는 수처리 장치에 관한 것이다. 이에 따라, 별도의 과산화수소의 주입 없이 플라즈마 방전을 통해 과산화수소를 생성하고 생성된 과산화수소에 자외선을 조사하여 OH 라디칼을 생성함으로써 난분해성 유해화학물질을 처리할 수 있다.
Description
본 발명은 플라스마 방전을 통해 과산화수소를 생성하는 수처리 장치에 관한 것이다. 좀 더 상세하게는, 과산화수소 약품 주입없이 과산화수소를 생성하여 정수하는 수처리 장치 및 과산화수소 약품 주입없이 과산화수소를 생성하고 자외선을 조사하여 정수하는 무약품 자외선 수처리 장치에 관한 것이다.
우리나라는 상수원수의 92%를 지표수에 의존하고 있다. 그러나, 도시화 및 산업화에 따라 다양한 종류의 유해물질이 상수원수에 유입되고 있으며, 유입되는 양 또한 증가하고 있다.
최근 환경 내에서의 조류 번식으로 인한 맛/냄새 물질(2-MIB, Geosmin 등)과 조류유발 미량유해물질(Microcystin 등), 페놀이나 1-4 다이옥산 등과 같은 유해 화학물질의 유출 사고, 원수 내의 내분비계 장애물질(Endocrine-disruptor)과 항생제(Antibiotics) 등 전 세계적으로 난분해성 화학물질에 의한 오염이 급증하고 있다.
그에 따라, 이를 처리하기 위한 공정에 대한 관심도 증가하고 있다. 이러한 미량 유해화학물질은 응집/침전, 여과, 생물학적 처리 등 일반적인 수처리 공정(water treatment processes)에 의해 거의 제거되거나 분해되지 않는 것으로 알려져 있으며, 가장 강력한 산화제 중 하나로 알려진 OH 라디칼(OH radical)을 이용하여 오염물질을 산화시키는 고도산화공정(Advanced oxidation processes)은 상술 된 난분해성 유해화학물질을 산화/제거시킬 수 있는 대표적인 공정이다.
대표적인 고도산화공정으로 오존/과산화수소와 UV/과산화수소 공정을 들 수 있다. 이와 관련된 발명으로는 미국특허공보 제5630915호(1997.05.20)인 'Liquid decontamination system using electrical discharge with gas injection', 일본특허공보 제5821020호(2015.11.24)인 '액체 처리 장치 및 액체 처리 방법' 및 대한민국특허공보 제10-2012-0133454호(2012.12.11)인 '가스 채널을 구비한 수중 모세관 플라즈마 장치'가 있다.
특히 UV/과산화수소 공정은 수초 내의 반응으로 오염 물질을 산화시키기 때문에 별도의 접촉조(반응기)를 필요로 하지 않으며 기존의 공정의 라인 중간에 손쉽게 도입이 가능하다.
또한, 자외선 조사(UV irradiation)의 경우 대부분의 병원성 미생물(바이러스, 박테리아, 원생동물 포함)을 효과적으로 불활성화시킬 수 있는 가장 강력한 소독 방법 중 하나이다.
따라서, UV/과산화수소 공정은 대부분 난분해성 화학물질이 유입되지 않는 처리조건에서 과산화수소 주입 없이 자외선 소독 시스템으로 운영하다가 조류가 급증하는 여름철이나 초가을 등 특정 시기 또는 난분해성 유해화학물질이 유입된 경우에 한해서 과산화수소를 외부에서 별도로 주입하게 된다.
그러나, 대규모의 정수장의 경우, 유지관리 등이 용이하기 때문에 미리 준비된 과산화수소 용액을 시스템에 주입하면 되지만 간이 상수도를 포함한 유지관리에 어려움이 있는 수처리 장치의 경우 외부에서 과산화수소를 주입하는 방법이 한계가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 과산화수소 주입 없이 전원을 인가에 의한 플라즈마 방전을 통해 과산화수소를 생성하는 수처리 장치를 제공하는데 있다.
즉, 전원공급장치를 이용해 관 내부에 설치된 전극 사이에서 플라즈마를 형성하고, 형성된 상기 플라즈마를 이용하여 과산화수소를 생성시키며, 생성된 과산화수소를 포함하는 처리수에 자외선을 조사하여 생성된 OH 라디칼을 이용하여 난분해성 유해화학물질을 산화시키는 수처리 장치를 제공하는데 있다.
실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제는 본 발명의 일실시예에 따라, 원수를 수용하는 본체; 상기 원수를 사이에 두고 서로 대향되게 이격되어 배치되는 한 쌍의 전극을 구비하는 전극부; 및 전원부;를 포함하고, 상기 전원부에 의해 상기 전극 사이에 전압이 인가됨에 따라 플라즈마가 발생되고, 상기 플라즈마에 의해 과산화수소가 생성되는 수처리 장치에 의하여 달성된다.
상기 전극부는, 원기둥 형상으로 형성된 양전극 몸체를 구비하는 양극과 음전극 몸체를 구비하는 음극을 포함하며,상기 음전극 몸체는 상기 양전극 몸체의 단부와 마주보는 영역에 형성된 홈을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 양극은 상기 양전극 몸체의 외주면에 배치되되, 상기 양전극 몸체보다 소정의 길이로 돌출되게 배치되는 튜브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 양전극 몸체는 텅스텐과 산화토륨(ThO2)으로 형성되고, 상기 음전극 몸체는 산화알루미늄(Al2O3)으로 형성될 수 있다.
상기 산화토륨은 상기 텅스텐 대비 1.8~2.2%가 포함될 수 있다.
또한, 상기 전극부는 병렬로 복수 개가 배치될 수 있다.
또한, 상기 플라즈마에 의해 생성되는 과산화수소는 상기 전압부의 전압에 비례하여 증가할 수 있다.
상기 과제는 본 발명의 일실시예에 따라, 원수를 수용하는 본체; 상기 원수를 사이에 두고 서로 대향되게 이격되어 배치되는 한 쌍의 전극을 구비하는 전극부; 전원부; 및 자외선을 조사하는 자외선 반응기를 포함하며, 상기 전극부는 원기둥 형상의 양전극 몸체를 구비하는 양극; 상기 양전극 몸체의 단부와 마주보는 영역에 홈이 형성된 음전극 몸체를 구비하는 음극; 및 상기 양전극 몸체의 외주면에 배치되는 비전도성 재질의 파이프 형상인 튜브;를 포함하고, 상기 튜브는 상기 양전극 몸체보다 소정의 돌출 길이(d)로 돌출되게 배치되고, 상기 양전극 몸체는 텅스텐과 산화토륨(ThO2)으로 형성되고, 상기 음전극 몸체는 산화알루미늄(Al2O3)으로 형성되며, 상기 전원부에 의해 상기 양극과 상기 음극 사이에 전압이 인가됨에 따라 플라즈마가 발생되고, 상기 플라즈마에 의해 과산화수소가 생성되며, 상기 과산화수소가 생성된 처리수에 상기 자외선 반응기의 자외선이 조사됨에 따라, 상기 과산화수소와 상기 자외선이 반응하여 OH 라디칼이 생성되는 수처리 장치에 의하여 달성된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치는 별도의 과산화수소의 주입 없이 플라즈마 방전을 통해 과산화수소를 생성하고 생성된 과산화수소에 자외선을 조사하여 OH 라디칼을 생성함으로써 난분해성 유해화학물질을 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치을 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 본체에 설치된 양극을 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 양극을 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 양극에서 생성되는 플라즈마 방전을 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 음극을 나타내는 도면이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 전압부에 의해 전극부에 인가되는 전압에 따라 30초 후 생성되는 과산화수소의 농도를 나타내는 그래프이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치에 병렬로 배치되는 전극부의 수에 따라 생성되는 과산화수소를 나타내는 그래프이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 자외선 반응기를 나타내는 도면이고,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치에 의해 생성된 과산화수소 농도에 따른 geosmin과 2-MIB 제거율에 대한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 본체에 설치된 양극을 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 양극을 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 양극에서 생성되는 플라즈마 방전을 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 음극을 나타내는 도면이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 전압부에 의해 전극부에 인가되는 전압에 따라 30초 후 생성되는 과산화수소의 농도를 나타내는 그래프이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치에 병렬로 배치되는 전극부의 수에 따라 생성되는 과산화수소를 나타내는 그래프이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 자외선 반응기를 나타내는 도면이고,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치에 의해 생성된 과산화수소 농도에 따른 geosmin과 2-MIB 제거율에 대한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 구성요소가 다른 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 '상(위) 또는 하(아래)(on or under)'로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치는 간이 상수도와 같은 물공급 시스템에 설치되어 원수에 함유된 난분해성 유해화학물질을 처리함으로써, 정수된 수돗물을 공급할 수 있다. 여기서, 원수는 정수의 대상이 되는 물이며, 정수는 상기 원수를 사용할 물의 수질 기준에 합격하는 수질로 정화하는 것을 의미한다.
상기 수처리 장치는 별도의 과산화수소의 주입 없이 플라즈마 방전을 통해 원수에서 과산화수소를 생성한다. 그리고, 상기 수처리 장치는 생성된 과산화수소에 자외선을 조사하여 OH 라디칼을 생성하여 상수도와 같은 수처리 시스템 내부에 존재하는 난분해성 유해화학물질을 처리할 수 있다.
도 1 내지 9를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치(1)는 원수를 수용하는 본체(100), 전극부(200) 및 전원부(300)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수처리 장치(1)는 자외선 반응기(400)를 더 포함할 수 있다.
본체(100)는 원수가 수용되는 통 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 본체(100)는 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 또는 내열성, 충격 강도 특성이 우수한 폴리카보네이트(PC) 등의 재질로 형성될 수 있다.
본체(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 통 형상으로 형성된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 파이프와 같은 관 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다. 그에 따라, 상기 수처리 장치(1)는 상수도로 이용되는 배관 등에 설치되어 배관을 따라 이동하는 원수에서 과산화수소를 생성할 수 있다.
전극부(200)는 본체(100)에 설치될 수 있다. 그리고, 전극부(200)는 원수를 사이에 두고 서로 대향되게 이격되어 배치되는 한 쌍의 전극을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 살펴보면, 전극부(200)는 양극(210)과 음극(220)을 포함할 수 있다.
양극(positive electrode, 210)은 원기둥 형상의 양전극 몸체(211)로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 양극(210)은 양전극 몸체(211)의 외주면에 배치되는 튜브(212)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 튜브(212)는 비전도성 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 튜브(212)는 세라믹 재질로 형성될 수 있다.
양전극 몸체(211)는 원기둥 형상으로 형성되어, 본체(100)의 내부로 돌출되게 배치될 수 있다.
여기서, 양전극 몸체(211)는 텅스텐과 산화토륨(ThO2)으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 산화토륨은 텅스텐 대비 1.8~2.2%가 포함될 수 있다.
텅스텐과 산화토륨(ThO2)으로 형성된 양전극 몸체(211)는 반응성이 적은 물질로서, 플라즈마 생성에 따라 발생될 수 있는 양전극 몸체(211)의 용출에 의한 이차 오염을 억제하면서도 과산화수소의 생성량을 극대화할 수 있다.
튜브(212)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 파이프 형상으로 형성되어 양전극 몸체(211)의 외주면에 배치될 수 있다. 이때, 튜브(212)는 양전극 몸체(211)의 단부보다 소정의 길이만큼 돌출되게 배치될 수 있다.
예컨데, 양전극 몸체(211)의 직경이 2mm인 경우 튜브(212)의 돌출 길이(d)는 2mm일 수 있다. 즉, 양전극 몸체(211)에 대한 튜브(212)의 돌출 길이(d)는 양전극 몸체(211)의 직경과 1:1의 비율로 형성될 수 있다.
한편, 파이프 형상으로 형성되는 비전도성 재질인 튜브(212)는 양전극 몸체(211)의 일측면(211a)만 상기 원수에 노출되게 하여 플라즈마 방전의 방향성을 제시할 수 있다.
즉, 튜브(212)를 양전극 몸체(211)의 외주면에 배치하되 소정의 길이만큼 돌출되게 배치함으로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 양전극 몸체(211)의 일측면(211a)에서만 플라즈마가 생성될 수 있다. 그에 따라 양전극 몸체(211)의 용출에 의한 이차 오염을 최소화하면서도 과산화수소의 생성량을 극대화할 수 있다.
도 5를 참조하여 살펴보면, 음극(220)은 음전극 몸체(221)와 음전극 몸체(221)에 형성된 홈(222)을 포함할 수 있다.
음전극 몸체(221)는 본체(100)의 내부에 돌출되게 배치될 수 있다. 그리고, 홈(222)은 양전극 몸체(211)의 단부와 마주보는 음전극 몸체(221)의 일 영역에 형성될 수 있다. 좀 더 상세하게는 홈(222)은 양전극 몸체(211)의 일측면(211a)과 마주보는 음전극 몸체(221)에 형성될 수 있다. 여기서, 음전극 몸체(221)는 산화알루미늄(Al2O3)으로 형성될 수 있다.
따라서, 전원부(300)에 의해 전극부(200)에 전원 인가시, 홈(222)은 과산화수소의 생성량을 극대화할 수 있게 한다.
한편, 상기 수처리 장치(1)에 의해 생성되는 과산화수소의 농도는 전원부(300)의 전압에 비례하여 증가한다.
도 6은 인가된 전압에 따라 30초 후 과산화수소의 농도를 나타낸 그래프로서, 도 6 에 도시된 바와 같이, 전원부(300)에 의해 전극부(200)에 인가되는 전압이 높을수록 생성되는 과산화수소는 증가한다. 그리고, 상기 전압은 80~120V가 인가될 수 있다.
이때, 상기 수처리 장치(1)의 본체(100)에 수용된 원수는 70mL이며, 상기 원수로는 pH 7.1 phosphate buffer(0.5 mM)의 용액이 이용된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치의 전극부의 수에 따라 생성되는 과산화수소를 나타내는 그래프로서, 도 7의 (a)는 본체(100) 내부에 1개의 전극부를 배치한 후 100V의 전압을 인가했을 때, 시간에 따른 과산화수소의 생성 농도를 나타낸 그래프이고, 도 7의 (b)는 본체(100) 내부에 3개의 전극부를 병렬로 배열한 후 100V의 전압을 각각 인가했을 때, 시간에 따른 과산화수소의 생성 농도를 나타낸 그래프이다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 60초에 12mg/L의 과산화수소가 확인되었으며, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 10초에 5 mg/L의 과산화수소가 확인되고, 40초에 25 mg/L의 높은 농도의 과산화수소가 측정되었다.
따라서, 상기 수처리 장치(1)에 의해 생성되는 과산화수소의 농도는 병렬로 배치되는 전극부(200)의 수에 비례하여 증가한다.
한편, 상기 수처리 장치(1)는 과산화수소가 생성된 처리수에 자외선을 조사하는 자외선 반응기(400)를 더 포함할 수 있다.
도 8을 참조하여 살펴보면, 전원부(300)에 의해 상기 전극 사이에 전압이 인가됨에 따라 플라즈마가 발생되고, 상기 플라즈마에 의해 과산화수소가 생성된 처리수에 자외선 반응기(400)는 자외선을 조사할 수 있다. 즉, 상기 수처리 장치(1)는 플라즈마 방전을 통해 과산화수소가 생성된 처리수에 자외선을 조사하는 자외선 반응기(400)를 더 포함하여 2단계로 원수에 함유된 난분해성 유해화학물질을 처리하는 무약품 자외선 수처리 장치로 제공될 수 있다.
그에 따라, 과산화수소와 자외선이 반응하여 OH 라디칼이 생성된다.
그리고, 생성된 OH 라디칼은 맛냄새 물질 등의 유해화학 물질을 산화시켜 처리한다.
도 9는 과산화수소 농도에 따른 geosmin과 2-MIB 제거율에 대한 그래프로서, 도 9의 (a)는 과산화수소 농도에 따른 geosmin 제거율을 나타내는 그래프이고, 도 9의 (b)는 과산화수소 농도에 따른 2-MIB 제거율을 나타내는 그래프이다
자외선 (UV) 또는 과산화수소(H2O2) 각각은 난분해성 유해 화학물질을 산화시키기에 어렵지만, 두 시스템을 결합한 상기 수처리 장치(1)는 가장 강력한 산화제(reduction potential: -2.7 eV)인 OH 라디칼을 생성시켜 대부분의 화학물질을 효과적이고 빠르게 산화시킬 수 있다.
도 9를 참조하여 살펴보면, 과산화수소 농도가 높고 자외선 조사량(UV dose: mJ/cm2)가 높을수록 유해화학물질이 빠르게 감소되는 것을 알 수 있다.
종합해보면, 상기 수처리 장치(1)는 외부에서 약품 형태로 주입하는 과산화수소의 주입 없이 전원 공급을 통한 플라즈마 방전을 이용하여 필요시 내부(On-site)에서 과산화수소를 생성하고, 생성된 과산화수소에 자외선을 조사하여 OH 라디칼을 생성함으로써, 맛냄새 물질 등의 유해화학 물질을 산화시켜 처리한다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 수처리 장치
100 : 본체 200 : 전극부
210 : 양극 211 : 양전극 몸체
212 : 튜브 220 : 음극
221 : 음전극 몸체 222 : 홈
300 : 전원부 400 : 자외선 반응기
100 : 본체 200 : 전극부
210 : 양극 211 : 양전극 몸체
212 : 튜브 220 : 음극
221 : 음전극 몸체 222 : 홈
300 : 전원부 400 : 자외선 반응기
Claims (8)
- 원수를 수용하는 본체;
상기 원수를 사이에 두고 서로 대향되게 이격되어 배치되는 한 쌍의 전극을 구비하는 전극부;
전원부; 및
자외선을 조사하는 자외선 반응기를 포함하며,
상기 전극부는
원기둥 형상의 양전극 몸체를 구비하는 양극;
상기 양전극 몸체의 단부와 마주보게 배치되는 음극; 및
상기 양전극 몸체의 외주면에 배치되는 비전도성 재질의 파이프 형상인 튜브;를 포함하고,
상기 튜브는 상기 양전극 몸체보다 소정의 돌출 길이(d)로 돌출되게 배치되고,
상기 돌출 길이(d)는 상기 양전극 몸체의 직경과 1:1 비율로 형성되며,
상기 양전극 몸체는 텅스텐과 산화토륨(ThO2)으로 형성되고,
상기 음전극 몸체는 산화알루미늄(Al2O3)으로 형성되며,
상기 산화토륨은 상기 텅스텐 대비 1.8~2.2중량%가 포함되고,
상기 음극은,
상기 양전극 몸체와 마주보게 배치되는 음전극 몸체; 및
상기 튜브에 의해 상기 양전극 몸체에서 상기 원수에 노출된 일측면과 마주보는 상기 음전극 몸체의 단부의 영역에 오목하게 형성된 홈을 포함하고,
상기 전원부에 의해 상기 양극과 상기 음극 사이에 80~120V의 전압이 인가됨에 따라 플라즈마가 발생되고,
상기 플라즈마에 의해 상기 원수에서 4~9mg/L의 과산화수소가 상기 전원부에 인가되는 전압에 비례하여 증가되게 생성되며,
상기 과산화수소가 생성된 처리수의 상기 과산화수소 농도에 따라 상기 자외선 반응기는 소정의 자외선 조사량으로 자외선을 조사하고,
상기 과산화수소와 상기 자외선 반응기에서 조사되는 상기 자외선이 반응하여 OH 라디칼이 생성되는 무약품 자외선 수처리 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 전극부는 병렬로 복수 개가 배치되는 무약품 자외선 수처리 장치. - 삭제
- 삭제
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