KR102097560B1 - 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 관한 것으로, 전처리된 고농도의 폐수가 공급되는 위치에 배치되어 있으며, 버블수와 버블촉매수를 공급한 상태에서 난류가 발생되어 폐수 내에서 촉매반응된 반응수를 배출하는 난류형반응부; 상기 난류형반응부와 연결되어 있으며, 촉매 반응된 반응수와 응집제를 회전 교반하여 응집반응을 촉진하는 교반응집부; 및 상기 교반응집부와 연결되어 있으며, 교반된 응집 반응수를 회전하면서 공급되어 상부로 이동되는 원심력이 작용되고, 버블수를 공급하면 촉매에 의한 산화 반응이 증대되며, 하부에서 폭기되는 선회류를 공급하면 부력에 의해 슬러지가 부상되어 분리하는 폭기부상분리부;를 포함한다.

Description

고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치 {Flotation Separator Using High Speed Turbulent Advanced Oxidation Process}

본 발명은 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 관한 것으로, 슬러지가 포함된 고농도의 폐수를 처리함에 있어, 버블수와 촉매제가 포함된 버블촉매수를 이용하여 슬러지를 부상 분리하는 공정을 거치도록 개선하여 폐수 처리 효율을 향상시키는 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 고농도 폐수처리장치는 축산폐수, 음식물침출수, 반류수, 공장폐수, 양식(어)장 폐수, 매립지 침출수 등의 슬러지가 많이 포함되어 농도가 높은 고농도의 폐수를 효과적으로 정수 처리하는 장치이다.

통상적인 폐수처리장치는 물리적인 처리와 화학적인 처리를 각각 구분하여 하나의 장치에서 처리를 실시하게 되는데, 다양한 물질이 포함되어 있으며, 고농도 폐수를 처리함에 있어 처리가 어려운 문제점이 있었다.

이에, 고농도 폐수처리 장치는 정수하기 위해 일련의 물리적 처리(단위조작: unit operation)와 화학 또는 생물학적 처리(단위공정: unitprocess)를 조합하여 폐수로부터 오염물질을 3단계 처리로 제거한다.

1차 처리(primary treatment)에서는 폐수중에 포함된 상대적으로 큰 오염물을 균일한 크기의 구멍이 형성된 스크린으로 걸러내는 스크린분리(screening), 물보다 무거운 오염물을 중력에 의해 분리하는 침강분리(sedimentation)등의 단위조작을 적용하여, 폐수 중에 포함된 부상성 오염물과 침강성 오염물을 일차적으로 제거한다.

2차 처리에서는 응집제, 흡착제 및 살균제등의 각종 약품을 사용하여 현탁부유물을 응집 및 침강시키거나 흡착시키고 병원균을 사멸시키는 등의 화학적 단위 공정과, 미생물의 작용에 의해 비침강성 생분해 유기물을 분해하여 기체로 전 환시키거나 부유물로 응집시켜 침강 제거하는 등의 생물학적 단위공정을 사용하며, 폐수 중에 포함된 유기물을 주로 제거한다.

3차 처리(또는 고도 처리라고 함)에는 앞서 1차 및 2차 처리에 언급된 여러 가지 단위조작과 단위공정이 복합적으로 적용되며, 1차 및 2차 처리에서 쉽게 제거되지 않는 암모니아, 질소, 인 등을 비롯한 각종 무기물과 중금속 및 합성유 기물 등을 제거한다.

상기와 같은 통상적인 폐수처리 방법은 유기물과 같은 각종 부유물을 제거하는 공정이 있으며, 침강분리가 사용된다.

이런, 침강분리는 수중에 응집제를 투입하여 혼합, 교반시켜 플록을 형성하고, 여기에 불순물을 흡착시켜 침전시키는 것으로, 물보다도 무거운 입자는 정체된 물 또는 극히 흐름이 느린 물에서 침강하여 물과 분리하는 방식이다.

그러나, 상기와 같은 침강분리에 의해 부유물을 제거하는 경우에는 오폐수에 포함되어 있는 냄새, 조류, 오일과 그리스, 합성세제, 철 및 마그네슘 등을 효율적으로 제거하지 못한다는 문제점이 있다.

또한, 부유물이 정체된 물 또는 극히 흐름이 느린 물에서 침강하여 물과 분리되므로 폐수처리시간이 장시간 소요되며, 물이 천천히 흐르도록 넓은조에 유입시켜 입자를 분리하는 침전지를 설치해야 하므로 처리장의 설치면적과 설치비용이 상승한다는 문제점이 있다.

이에, 최근에는 내부 슬러지에 부유 상 공기를 부착하여 부상에 의해 제거하는 부상 분리 방법이 사용되고 있다.

그러나, 고농도 폐수의 경우에는 농도가 높은 슬러지가 내부에 함유되어 있어 공기의 부착되어도 비중이 높아 부상이 어려움에 따라 처리 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 슬러지가 포함된 고농도의 폐수를 처리함에 있어, 질소와 인을 제거하기 위해서 버블수와 버블촉매수를 이용하여 난류형반응, 응집교반, 및 폭기부상분리 과정을 거치면서 제거하여 폐수 처리 효율을 향상시키는 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치를 제공함에 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명이 일 실시예에 따른 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치는 전처리된 고농도의 폐수가 공급되는 위치에 배치되어 있으며, 버블수와 버블촉매수를 공급한 상태에서 난류가 발생되어 폐수 내에서 촉매반응된 반응수를 배출하는 난류형반응부; 상기 난류형반응부와 연결되어 있으며, 촉매 반응된 반응수와 응집제를 회전 교반하여 응집반응을 촉진하는 교반응집부; 및 상기 교반응집부와 연결되어 있으며, 교반된 응집 반응수를 회전하면서 공급되어 상부로 이동되는 원심력이 작용되고, 버블수와 버블촉매수를 공급하면 촉매에 의한 산화 반응이 증대되며, 하부에서 폭기되는 선회류를 공급하면 부력에 의해 슬러지가 부상되어 분리하는 폭기부상분리부;를 포함한다.

또한, 상기 난류형반응부는, 전처리된 고농도의 폐수가 공급되는 위치에 배치되어 있으며, 복수로 권회되어 내부에 난류가 발생되면서 체적별 이동구간이 연장되는 파이프 형태로 구비된 반응파이프; 상기 반응파이프의 일측에 배치되어 있으며, 고농도 폐수가 내부로 유입되도록 관형태로 구비된 원수유입구; 상기 원수유입구에 연결되어 있으며, 고농도 폐수에 산화를 촉진하는 버블이 포함된 버블수를 버블수공급밸브의 작동으로 공급량을 조절하면서 공급하는 버블수공급관; 상기 원수유입구에 연결되어 있으며, 고농도 폐수의 산화를 촉진하는 촉매제와 버블이 포함된 버블촉매수를 버블촉매수공급밸브의 작동으로 공급량을 조절하면서 공급하는 버블촉매수공급관; 상기 반응파이프의 타측 내부에 배치되어 있으며, 상기 버블수공급밸브와 상기 버블촉매수공급밸브의 작동에 의해 공급되는 버블수와 버블촉매수의 공급량을 제어하도록 폐수, 버블수, 및 버블촉매수가 혼합되면서 산화되는 정도를 감지하여 감지센서; 및 상기 반응파이프의 타측에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리부로 버블수와 버블촉매수로 산화된 반응수를 공급하도록 배출하는 반응수배출구;를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 교반응집부는, 상기 난류형반응부와 연결되어 있으며, 내부에 상기 난류형반응부에서 촉매 반응된 반응수가 응집제와 교반되어 응집반응을 촉진하는 교반응집공간을 가지는 교반응집조; 상기 난류형반응부와 상기 교반응집조를 연결하고 있으며, 상기 난류형반응부에서 촉매 반응된 반응수를 상기 교반응집조로 유입하도록 구비된 교반응집유입구; 상기 교반응집유입구에 연결되어 있으며, 응집제를 상기 교반응집유입구에서 유입되는 처리수와 함께 유입되도록 연결한 버블응집수공급관; 상기 교반응집조의 상측 내부에 배치되어 있으며, 상기 교반응집공간 내에서 회전되면서 처리수와 버블촉매수를 교반하는 응집회전교반체; 상기 교반응집조의 상부에 배치되어 있으며, 상기 교반응집조의 상부에서 안쪽에 위치한 상기 응집회전교반체와 연결되어 상기 응집회전교반체가 회전되는 동력을 제공하는 응집교반모터; 및 상기 교반응집조와 상기 경사포집처리부를 연결하고 있으며, 상기 교반응집조 내에서 교반 혼합된 응집 반응수를 상기 폭기부상분리부로 배출하는 응집교반배출구;를 포함할 수 있다.

아울러, 상기 폭기부상분리부는, 상기 교반응집부와 연결되어 있으며, 내부에 상기 교반응집부에서 배출된 교반 응집 반응수를 공급받아 일차 교반된 반응수 내에 슬러지가 유기질 분해에 의해 폭기되면서 슬러지를 부상하여 제거하는 폭기부상분리공간을 가지는 폭기부상분리조; 상기 폭기부상분리조의 일측에서 내부를 향해서 배치되어 있으며, 상기 교반응집부와 연결되어 일차 교반된 반응수를 회전 공급하여 원심력에 의해 상향하도록 유입하는 폭기부상분리유입부; 상기 폭기부상분리조의 내부에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 하부에 기설정된 거리로 떨어진 복수 위치에 상기 폭기부상분리공간의 안쪽면에 내주연을 따라서 파이프 형태로 구비되어 폐수의 부상 시에 슬러지가 산화 반응되도록 설치된 폭기반응파이프; 상기 폭기부상분리조의 바깥둘레에서 안쪽으로 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조에 외부 방향을 감싸면서 복수의 방사상 위치에서 내부로 각각 삽입되어 버블수를 상기 폭기부상분리조 내로 공급하는 폭기버블수공급부; 상기 폭기부상분리조의 바깥둘레에서 안쪽으로 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조에 외부 방향을 감싸면서 복수의 방사상 위치에서 내부로 각각 삽입되어 버블촉매수를 상기 폭기부상분리조 내로 공급하는 폭기버블촉매수공급부; 상기 폭기부상분리조의 내측 하부에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리공간의 하부 위치에 중앙이 개방되도록 공간을 구획하고, 구획된 공간 내부에 버블수의 공급에 의해 선회류가 발생되어 안쪽면으로 잔존된 슬러지를 부착 제거한 처리수를 순환하면서 선회류를 발생하는 폭기선회류발생부; 상기 폭기부상분리조의 하부에서 타측을 거쳐 상부에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 내부에서 슬러지를 제거한 처리수를 하부에서 일측 상부로 이동하여 수위를 조절하면서 오버플로우 방식으로 처리수를 배출하는 처리수배출부; 및 상기 폭기부상분리조의 상부에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 상부를 감싸면서 한쪽으로 부상된 슬러지가 오버플로우 형태로 배출되는 폭기부상슬러지포집부;를 포함할 수 있다.

더불어, 상기 폭기부상분리유입부는, 상기 교반응집부와 연결되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 상부로부터 상기 폭기부상슬러지포집부를 통과하여 상기 폭기부상분리공간의 내부 중앙으로 삽입되어 반응수를 공급하는 폭기부상분리유입관; 및 상기 폭기부상분리유입관에 연결되어 있으며, 하부 방향으로 방사상의 위치에 복수의 관이 중앙에 회전 가능하게 설치되어 상기 폭기부상분리유입관에서 공급되는 교반된 반응수가 공급 압력에 의해 회전 공급되면서 원심력이 발생되어 상향되도록 구비된 폭기회전공급체;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 폭기버블수공급부는, 상기 폭기부상분리조에 연결되어 있으며, 고농도 폐수에 산화를 촉진하는 버블이 포함된 버블수를 공급하도록 구비된 폭기버블수공급관; 상기 폭기부상분리조의 바깥 둘레를 감싸고 있으며, 상기 폭기버블수공급관과 연결되어 공급된 버블수가 바깥 둘레를 통해서 분배되는 폭기버블수분배관; 및 상기 폭기버블수분배관의 하부에 방사상의 복수 위치에 각각 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 방사상의 위치에서 내부 방향으로 삽입되고, 삽입되는 각 위치별로 삽입 깊이를 교번적으로 길고 짧게 설치되어 중심부와 바깥부에 각각 버블수가 공급되는 폭기공급노즐;을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 폭기선회류발생부는, 상기 폭기부상분리조의 하부에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리공간의 하부에서 중앙이 상부로 돌출되어 돌출된 상부에서 외주연이 하부로 경사진 상태로 상기 폭기부상분리공간의 안쪽면에 접촉되도록 구비되어 돌출된 상부의 중앙이 개방되어 하부에 폭기선회류발생공간이 형성되도록 구획하는 폭기선회류몸체; 상기 폭기선회류몸체의 상부에 상기 폭기부상분리조의 외부로 인출되는 관형태로 구비되어 슬러지가 부상된 처리수를 상기 폭기버블수공급부와, 선회류를 발생시키는 하부 위치로 공급하도록 순환하는 폭기선회류순환관; 상기 폭기선회류순환관 상에 설치되어 있으며, 공급된 처리수를 상기 폭기버블수공급부와 선회류를 발생시키는 하부 위치로 순환 공급하도록 동력을 제공하는 폭기순환펌프; 상기 폭기선회류순환관의 선회류를 발생시키는 하부에 연결되어 있으며, 순환 가압된 반응수가 내부를 통과하는 폭기순환수공급공간을 가지고, 상기 폭기순환수공급공간의 중앙에는 단면적이 축소되면서 유속이 증대되는 폭기선회류버블발생공간이 형성되며, 상기 폭기선회류버블발생공간에는 외부와 유통되어 공기가 주입되어 내부에서 버블수가 발생되는 폭기선회류공기공을 형성한 폭기선회류버블수발생몸체; 상기 폭기선회류버블수발생몸체와 연결되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 바깥둘레를 감싸는 관형태로 구비되어 버블수가 바깥 둘레를 순회하면서 분배 공급하는 폭기선회류분배관; 상기 폭기선회류분배관의 방사상의 위치에서 상기 폭기부상분리조의 내부에 삽입되어 상기 폭기선회류발생공간 내에 중심부분을 돌출한 상태에서 상기 폭기부상분리조의 안쪽면을 향해서 절곡되어 방사상의 위치에서 공급에 의해 선회류가 발생되는 폭기선회류공급노즐; 및 상기 폭기부상분리조의 하부면에서 상부 방향으로 돌출된 격벽 형태로 구비되어 있으며, 한쪽으로 상기 처리수배출부가 삽입되는 폭기선회류배출공이 형성되어 처리수에 슬러지가 유입되는 것을 차단하는 폭기선회류배출격벽;을 포함할 수 있다.

아울러, 상기 처리수배출부는, 상기 폭기부상분리조의 하부 일측에서 상부 방향으로 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리공간의 내부에서 유기질 분해에 의해 폭기되면서 슬러지를 부상하여 제거한 처리수가 공급되어 상부로 이동한 후에 오버플로우되어 수위를 조절하는 처리수유입관; 상기 처리수유입관의 상부에 배치되어 있으며, 내부에 상기 처리수유입관을 감싸도록 구비되어 하부면이 일측 하부 방향으로 경사져 오브플로우된 처리수를 일측하부로 안내하는 처리수배출공간을 가지는 처리수배출몸체; 및 상기 처리수배출몸체의 일측 하부에 배치되어 있으며, 상기 처리수배출몸체에서 안내된 처리수를 상기 교반응집부로 배출하는 처리수배출관;을 포함할 수 있다.

더불어, 상기 폭기부상슬러지포집부는, 상기 폭기부상분리조의 상부에 배치되어 있으며, 개방된 상기 폭기부상분리공간의 상부와 측면을 감싸도록 구비된 폭기포집몸체; 상기 폭기포집몸체의 일측에 돌출 배치되어 있으며, 상기 폭기포집몸체의 일측에 하부 방향으로 상기 폭기부상분리공간에서 오버플로우 되면서 부상된 슬러지가 외부로 배출되는 폭기슬러지배출체; 및 상기 폭기포집몸체의 상부 중앙에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리공간의 내부 압력에 따라 상부에서 에어를 배출하도록 구비된 에어배출체;를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 슬러지가 포함된 고농도의 폐수를 처리함에 있어, 질소와 인을 제거하기 위해서 버블수와 버블촉매수를 이용하여 난류형반응, 응집교반, 및 폭기부상분리 과정을 거치면서 제거하여 폐수 처리 효율을 향상시키는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치를 나타내는 공정도이다.
도 2는 도 1의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 주요 구성인 난류형반응부를 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 1의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 주요 구성인 교반응집부의 작동 상태를 나타내는 작동 상태도이다.
도 4은 도 1의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치의 주요 구성인 폭기부상분리부를 나타내는 구성도이다.
도 5은 도 4의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 폭기부상분리부에서 폭기버블수공급부를 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 4의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 폭기부상분리부에서 폭기버블공급노즐의 설치 형태를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 4의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 폭기부상분리부에서 폭기버블촉매수공급부를 나타내는 정면도이다.
도 8는 도 4의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 폭기부상분리부에서 폭기버블촉매수공급노즐의 설치 형태를 나타내는 평면도이다.
도 9은 도 4의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 폭기선회류공급노즐의 작동상태를 나타내는 작동상태도이다.
도 10는 도 4의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 주요구성인 폭기부상분리부의 작동 상태를 나타내는 작동상태도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치의 사용 예에 따른 상태도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 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.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며, 도면들에 있어서 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치를 나타내는 공정도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치(100)는 폐수의 돌이나 나무 등의 고형물을 스크린을 통해서 전처리한 고농도의 폐수를 버블수와 촉매제가 포함된 버블촉매수를 이용하여 질소와 인을 효과적으로 제거하는 장치이다.

이런, 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치(100)는 난류형반응부(110), 교반응집부(120), 및 폭기부상분리부(130)를 포함한다.

도 2는 도 1의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 주요구성인 난류형반응부를 나타내는 구성도이다.

도 2를 참고하면, 난류형반응부(110)는 전처리된 고농도의 폐수가 공급되는 위치에 배치되어 있으며, 버블수와 버블촉매수를 공급한 상태에서 난류가 발생되어 폐수 내에서 촉매 반응된 반응수를 배출하도록 구비된다.

이런, 난류형반응부(110)는 반응파이프(111), 원수유입구(112), 버블수공급관(113), 버블촉매수공급관(114), 감지센서(115), 반응수배출구(116), 및 반송수공급관(117)을 포함한다.

반응파이프(111)는 전처리된 고농도의 폐수가 공급되는 위치에 배치되어 있으며, 복수로 권회되어 내부에 난류가 발생되면서 체적별 이동구간이 연장되는 파이프 형태로 구비된다.

원수유입구(112)는 반응파이프(111)의 일측에 배치되어 있으며, 고농도 폐수가 내부로 유입되도록 관 형태로 구비된다.

버블수공급관(113)은 원수유입구(112)에 연결되어 있으며, 고농도 폐수에 산화를 촉진하는 버블이 포함된 버블수를 버블수공급밸브(113a)의 작동으로 공급량을 조절하면서 공급하도록 구비된다.

여기서, 버블수는 버블이 포함된 정수를 정의하는 것으로, 통상적인 버블발생장치를 통해서 발생된 버블이 포함되어 있음에 따라 폐수에 공기를 버블을 통해서 주입하여 산화 반응을 촉진시키도록 구비된다.

버블촉매수공급관(114)은 원수유입구(112)에 연결되어 있으며, 고농도 폐수의 산화를 촉진하는 촉매제와 버블이 포함된 버블촉매수를 버블촉매수공급밸브(114a)의 작동으로 공급량을 조절하면서 공급하도록 구비된다.

여기서, 버블촉매수는 버블이 포함된 정수를 정의하는 것으로, 통상적인 버블발생장치를 통해서 발생된 버블과 산화를 촉진하는 촉매제가 포함되어 있음에 따라 폐수에 공기를 버블을 통해서 주입하고, 촉매제에 의해 산화 반응을 촉진시키도록 구비된다.

감지센서(115)는 반응파이프(111)의 타측 내부에 배치되어 있으며, 버블수공급밸브(113a)와 버블촉매수공급밸브(114a)의 작동에 의해 공급되는 버블수와 버블촉매수의 공급량을 제어하도록 폐수, 버블수, 및 버블촉매수가 혼합되면서 산화되는 정도를 감지하도록 구비된다.

반응수배출구(116)는 반응파이프(111)의 타측에 배치되어 있으며, 부상분리부(120)로 버블수와 버블촉매수로 산화된 반응수를 공급하기 위해서 배출하도록 구비된다.

도 3은 도 1의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 주요구성인 교반응집부의 작동 상태를 나타내는 작동상태도이다.

도 3을 참고하면, 교반응집부(120)는 반응파이프(111)의 반응수배출구(116)와 연결되어 있으며, 교반응집조(121) 내부에서 공급된 응집제와 반응수가 함께 회전 교반하여 응집반응을 촉진하도록 구비된다.

이런, 교반응집부(120)는 교반응집조(121), 교반응집유입구(123), 버블응집수공급관(124), 응집회전교반체(125), 응집교반모터(126), 응집교반배출구(127), 및 응집반응수공급관(128)을 포함한다.

교반응집조(121)는 반응수배출구(116)와 연결되어 있으며, 내부에 버블수와 버블촉매수가 공급되어 반응파이프(111) 내부에서 산화 반응이 촉진된 반응수가 응집제와 교반되어 응집반응을 촉진하는 교반응집공간(122)을 가지도록 구비된다.

교반응집유입구(123)는 반응수배출구(116)와 교반응집조(121)를 연결하고 있으며, 반응파이프(111)에서 산화 반응한 반응수를 교반응집조(121)로 유입하도록 구비된다.

버블응집수공급관(124)은 교반응집유입구(123)에 연결되어 있으며, 응집제를 교반유입구(133)에서 유입되는 처리수와 함께 유입되도록 연결 구비된다.

응집회전교반체(125)는 교반응집조(121)의 상측 내부에 배치되어 있으며, 교반응집공간(122) 내에서 회전되면서 반응수와 응집제를 교반하도록 구비된다.

응집교반모터(126)는 교반응집조(121)의 상부에 배치되어 있으며, 교반응집조(121)의 상부에서 안쪽에 위치한 응집회전교반체(125)와 연결되어 응집회전교반체(125)가 회전되는 동력을 제공하도록 구비된다.

응집교반배출구(127)는 교반응집조(121)와 폭기부상분리부(130)를 연결하고 있으며, 교반응집조(121) 내에서 교반 혼합된 응집 반응수를 폭기부상분리부(130)로 배출하도록 구비된다.

도 4은 도 1의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치의 주요 구성인 폭기부상분리부를 나타내는 구성도이고, 도 5은 도 4의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 폭기부상분리부에서 폭기버블수공급부를 나타내는 정면도이며, 도 6은 도 4의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 폭기부상분리부에서 폭기버블공급노즐의 설치 형태를 나타내는 평면도이고, 도 7은 도 4의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 폭기부상분리부에서 폭기버블촉매수공급부를 나타내는 정면도이며, 도 8는 도 4의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 폭기부상분리부에서 폭기버블촉매수공급노즐의 설치 형태를 나타내는 평면도이고, 도 9은 도 4의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 폭기선회류공급노즐의 작동상태를 나타내는 작동상태도이며, 도 10는 도 4의 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치에 주요구성인 폭기부상분리부의 작동 상태를 나타내는 작동상태도이다.

도 4 내지 도 10을 참고하면, 폭기부상분리부(130)는 교반응집부(120)와 연결되어 있으며, 교반된 응집 반응수를 회전하면서 공급되어 상부로 이동되는 원심력이 작용되고, 버블수와 버블촉매수를 공급하면 촉매산화수에 의한 산화 반응이 증대되며, 하부에서 폭기되는 선회류를 공급하면 부력에 의해 슬러지가 부상되어 분리하도록 구비된다.

이런, 폭기부상분리부(130)는 폭기부상분리조(131), 폭기부상분리유입부(132), 폭기반응파이프(133), 폭기버블수공급부(134), 폭기버블촉매수공급부(135), 폭기선회류발생부(136), 처리수배출부(137), 폭기부상슬러지포집부(138), 및 폭기반송수공급관(139)을 포함한다.

폭기부상분리조(131)는 응집교반배출구(127)와 연결되어 있으며, 내부에 교반응집조(121)에서 배출된 교반 반응수를 공급받아 일차 교반된 반응수 내에 슬러지가 유기질 분해에 의해 폭기되면서 슬러지를 부상하여 제거하는 폭기부상분리공간(131a)을 가지도록 구비된다.

폭기부상분리유입부(132)는 폭기부상분리조(131)의 일측에서 내부를 향해서 배치되어 있으며, 교반응집부(120)와 연결되어 일차 교반된 반응수를 회전 공급하여 원심력에 의해 상향하도록 유입하도록 구비된다.

이런, 폭기부상분리유입부(132)는 폭기부상분리유입관(132a), 및 폭기회전공급체(132b)를 포함한다.

폭기부상분리유입관(132a)은 교반배출구(137)와 연결되어 있으며, 폭기부상분리조(131)의 상부로부터 폭기부상슬러지포집부(138)를 통과하여 폭기부상분리공간(131a)의 내부 중앙으로 삽입되어 교반된 반응수를 공급하도록 구비된다.

폭기회전공급체(132b)는 폭기부상분리유입관(132a)에 연결되어 있으며, 하부 방향으로 방사상의 위치에 복수의 관이 중앙에 회전 가능하게 설치되어 폭기부상분리유입관(132a)에서 공급되는 교반된 반응수가 공급 압력에 의해 회전 공급되면서 원심력이 발생되어 상향되도록 구비된다.

폭기반응파이프(133)는 폭기부상분리조(131)의 내부에 배치되어 있으며, 폭기부상분리조(131)의 하부에 기설정된 거리로 떨어진 복수 위치에 폭기부상분리공간(131a)의 안쪽면에 내주연을 따라서 파이프 형태로 구비되어 폐수의 부상 시에 슬러지가 산화 반응되도록 설치된다.

폭기버블수공급부(134)는 폭기부상분리조(131)의 바깥둘레에서 안쪽으로 배치되어 있으며, 폭기부상분리조(131)에 외부 방향을 감싸면서 복수의 방사상 위치에서 내부로 각각 삽입되어 버블수를 폭기부상분리조(131) 내로 공급하도록 구비된다.

이런, 폭기버블수공급부(134)는 폭기버블수공급관(134a), 폭기버블수분배관(134b), 및 폭기공급노즐(134c)을 포함한다.

폭기버블수공급관(134a)은 폭기부상분리조(131)에 연결되어 있으며, 고농도 폐수에 산화를 촉진하는 버블이 포함된 버블수를 공급하도록 구비된다. 여기서, 폭기버블수공급관(134a)은 통상적인 버블수를 발생하는 장치와 연결된 것으로, 버블 입자의 크기에 따라 미세입자인 경우 마이크로 버블수를 공급할 수 있고, 마이크로보다 작은 초미세 입자인 경우 파인 버블수를 공급할 수 있는 것으로, 사용자와 공정의 정도와 형태에 따라 선택적으로 공급할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

폭기버블수분배관(134b)은 폭기부상분리조(131)의 바깥 둘레를 감싸고 있으며, 폭기버블수공급관(134a)과 연결되어 공급된 버블수가 바깥 둘레를 통해서 분배되도록 구비된다.

폭기공급노즐(134c)은 폭기버블수분배관(134b)의 하부에 방사상의 복수 위치에 각각 배치되어 있으며, 폭기부상분리조(131)의 방사상의 위치에서 내부 방향으로 삽입되고, 삽입되는 각 위치별로 삽입 깊이를 교번적으로 길고 짧게 설치되어 중심부와 바깥부에 각각 버블수가 공급되도록 구비된다.

폭기버블촉매수공급부(135)는 폭기부상분리조(131)의 바깥둘레에서 안쪽으로 배치되어 있으며, 폭기부상분리조(131)에 외부 방향을 감싸면서 복수의 방사상 위치에서 내부로 각각 삽입되어 버블촉매수를 폭기부상분리조(131) 내로 공급하도록 구비된다.

이런, 폭기버블촉매수공급부(135)는 폭기버블촉매수공급관(135a), 폭기버블촉매수분배관(135b), 및 폭기촉매수공급노즐(135c)을 포함한다.

폭기버블촉매수공급관(135a)은 폭기부상분리조(131)에 연결되어 있으며, 고농도 폐수의 산화를 촉진하는 촉매제와 버블이 포함된 버블촉매수를 공급하도록 구비된다. 여기서, 폭기버블촉매수공급관(135a)은 통상적인 버블수에 촉매제가 포함된 버블촉매수를 발생하는 장치와 연결된 것으로, 버블 입자의 크기에 따라 미세입자인 경우 마이크로 버블촉매수를 공급할 수 있고, 마이크로보다 작은 초미세 입자인 경우 파인 버블촉매수를 공급할 수 있는 것으로, 사용자와 공정의 정도와 형태에 따라 선택적으로 공급할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

폭기버블촉매수분배관(135b)은 폭기부상분리조(131)의 바깥 둘레를 감싸고 있으며, 상기 폭기버블촉매수공급관(135a)과 연결되어 공급된 버블촉매수가 바깥 둘레를 통해서 분배되도록 구비된다.

폭기촉매수공급노즐(135c)은 폭기버블촉매수분배관(135b)의 하부에 방사상의 복수 위치에 각각 배치되어 있으며, 폭기부상분리조(131)의 방사상의 위치에서 내부 방향으로 삽입되고, 삽입되는 각 위치별로 삽입 깊이를 교번적으로 길고 짧게 설치되어 중심부와 바깥부에 각각 버블촉매수가 공급되도록 구비된다.

폭기선회류발생부(136)는 폭기부상분리조(131)의 내측 하부에 배치되어 있으며, 폭기부상분리공간(131a)의 하부 위치에 중앙이 개방되도록 공간을 구획하고, 구획된 공간 내부에 버블수의 공급에 의해 선회류가 발생되어 안쪽면으로 잔존된 슬러지를 부착 제거한 처리수를 순환하면서 선회류를 발생하도록 구비된다.

이런, 폭기선회류발생부(136)는 폭기선회류몸체(136a), 폭기선회류순환관(136c), 폭기순환펌프(136d), 폭기선회류버블수발생몸체(136e), 폭기선회류분배관(136i), 폭기선회류공급노즐(136j), 및 폭기선회류배출격벽(136k)을 포함한다.

폭기선회류몸체(136a)는 폭기부상분리조(131)의 하부에 배치되어 있으며, 폭기부상분리공간(131a)의 하부에서 중앙이 상부로 돌출되어 돌출된 상부에서 외주연이 하부로 경사진 상태로 폭기부상분리공간(131a)의 안쪽면에 접촉되도록 구비되어 돌출된 상부의 중앙이 개방되어 하부에 폭기선회류발생공간(136b)이 형성되도록 구획하도록 구비된다.

폭기선회류순환관(136c)은 폭기선회류몸체(136a)의 하부에 배치되어 있으며, 폭기선회류발생공간(136b)의 하부에서 폭기부상분리조(131)의 외부로 인출되어 폭기선회류발생공간(136b)의 상부로 슬러지가 부상된 반응수를 순환 연결하도록 구비된다.

폭기순환펌프(136d)는 폭기선회류순환관(136c) 상에 설치되어 있으며, 공급된 처리수를 순환하도록 가압하는 동력을 제공하도록 구비된다.

폭기선회류버블수발생몸체(136e)는 폭기선회류순환관(136c)의 선회류를 발생시키는 하부에 연결되어 있으며, 순환 가압된 반응수가 내부를 통과하는 폭기순환수공급공간(136f)을 가지고, 폭기순환수공급공간(136f)의 중앙에는 단면적이 축소되면서 유속이 증대되는 폭기선회류버블발생공간(136g)이 형성되며, 폭기선회류버블발생공간(136g)에는 외부와 유통되어 공기가 주입되어 내부에서 버블수가 발생되는 폭기선회류공기공(136h)을 형성한다.

폭기선회류분배관(136i)은 폭기선회류버블수발생몸체(136e)와 연결되어 있으며, 폭기부상분리조(131)의 바깥둘레를 감싸는 관형태로 구비되어 버블수가 바깥 둘레를 순회하면서 분배 공급하도록 구비된다.

폭기선회류공급노즐(136j)은 폭기선회류분배관(136i)의 방사상의 위치에서 폭기부상분리조(131)의 내부에 삽입되어 폭기선회류발생공간(136b) 내에 중심부분을 돌출한 상태에서 폭기부상분리조(131)의 안쪽면을 향해서 절곡되어 방사상의 위치에서 공급에 의해 선회류가 발생되도록 구비된다.

폭기선회류배출격벽(136k)은 폭기부상분리조(131)의 하부면에서 상부 방향으로 돌출된 격벽 형태로 구비되어 있으며, 한쪽으로 처리수배출부(137)가 삽입되는 폭기선회류배출공(136l)이 형성되어 처리수에 슬러지가 유입되는 것을 차단하도록 구비된다.

처리수배출부(137)는 폭기부상분리조(131)의 하부에서 타측을 거쳐 상부에 배치되어 있으며, 폭기부상분리조(131)의 내부에서 슬러지를 제거한 처리수를 하부에서 일측 상부로 이동하여 수위를 조절하면서 오버플로우 방식으로 처리수를 배출하도록 구비된다.

이런, 처리수배출부(137)는 처리수유입관(136a), 처리수배출몸체(136b), 및 처리수배출관(136d)을 포함한다.

처리수유입관(136a)은 폭기부상분리조(131)의 하부 일측에서 상부 방향으로 배치되어 있으며, 폭기부상분리공간(131a)의 내부에서 유기질 분해에 의해 폭기되면서 슬러지를 부상하여 제거한 처리수가 공급되어 상부로 이동한 후에 오버플로우되어 수위를 조절하도록 구비된다.

처리수배출몸체(136b)는 처리수유입관(136a)의 상부에 배치되어 있으며, 내부에 처리수유입관(136a)을 감싸도록 구비되어 하부면이 일측 하부 방향으로 경사져 오브플로우된 처리수를 일측하부로 안내하는 처리수배출공간(137c)을 가지도록 구비된다.

처리수배출관(136d)은 처리수배출몸체(136b)의 일측 하부에 배치되어 있으며, 처리수배출몸체(136b)에서 안내된 처리수를 교반응집부(150)로 배출하도록 구비된다.

폭기부상슬러지포집부(138)는 폭기부상분리조(131)의 상부에 배치되어 있으며, 폭기부상분리조(131)의 상부를 감싸면서 한쪽으로 부상된 슬러지가 오버플로우 형태로 배출되도록 구비된다.

이런, 폭기부상슬러지포집부(138)는 폭기포집몸체(137a), 폭기슬러지배출체(137b), 및 에어배출체(137c)를 포함한다.

폭기포집몸체(137a)는 폭기부상분리조(131)의 상부에 배치되어 있으며, 개방된 폭기부상분리공간(131a)의 상부와 측면을 감싸도록 구비된다.

폭기슬러지배출체(137b)는 폭기포집몸체(137a)의 일측에 돌출 배치되어 있으며, 폭기포집몸체(137a)의 일측에 하부 방향으로 폭기부상분리공간(131a)에서 오버플로우 되면서 부상된 슬러지가 외부로 배출되도록 구비된다.

에어배출체(137c)는 폭기포집몸체(137a)의 상부 중앙에 배치되어 있으며, 폭기부상분리공간(131a)의 내부 압력에 따라 상부에서 에어를 배출하도록 구비된다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치의 사용 예에 따른 상태도이다.

도 11을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치(100)에서 슬러지를 폭기 부상처리하는 폭기부상분리부(130)의 슬러지를 부상처리하는 폭기부상슬러지포집부(138)에 연결되어 슬러지를 탈수장치에 공급하여 탈수한다.

이런, 탈수 장치는 스크린 탈수장치가 사용되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고, 슬러지를 탈수하는 모든 장치가 포함될 수 있다.

상술한 바와 같이 탈수가 진행된 슬러지는 슬러지로 처리하고, 탈수 시에 발생되는 여액은 촉매제와 반응제가 포함되어 있음에 따라 난류형반응부(110)의 원수유입구(112)에 공급되도록 구비될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 부상분리장치 110 : 난류형반응부
111 : 반응파이프 112 : 원수유입구
113 : 버블수공급관 113a : 버블수공급밸브
114 : 버블촉매수공급관 114a : 버블촉매수공급밸브
115 : 감지센서 116 : 반응수배출구
120 : 교반응집부 121 : 교반응집조
122 : 교반응집공간 123 : 교반응집유입구
124 : 교반응집수공급관 125 : 응집회전교반체
126 : 응집교반모터 127 : 응집교반배출구
130 : 폭기부상분리부
131 : 폭기부상분리조 131a : 폭기부상분리공간
132 : 폭기부상분리유입부 132a : 폭기부상분리유입관
132b : 폭기회전분사체 133 : 폭기반응파이프
134 : 폭기버블수공급부 134a : 폭기버블수공급관
134b : 폭기버블수분배관 134c : 폭기버블공급노즐
135 : 폭기버블촉매수공급부 135a : 폭기버블수공급관
135b : 폭기버블촉매수분배관 135c : 폭기버블촉매수공급노즐
136 : 폭기선회류발생부 136a : 폭기선회류몸체
136b : 폭기선회류발생공간 136c : 폭기선회류순환관
136d : 폭기순환펌프 136e : 폭기선회류버블수발생몸체
136f : 폭기순환수공급공간 136g : 폭기선회류버블발생공간
136h : 폭기선회류공기공 136i : 폭기선회류분배관
136j : 폭기선회류공급노즐 136k : 폭기선회류배출격벽
136l : 폭기선회류배출공 137 : 처리수배출부
137a : 처리수유입관 137b : 처리수배출몸체
137c : 처리수배출공간 137d : 처리수배출관
138 : 폭기부상슬러지포집부 138a : 폭기포집몸체
138b : 폭기슬러지배출체 138c : 에어배출체

Claims (10)

1. 전처리된 고농도의 폐수가 공급되는 위치에 배치되어 있으며, 버블수와 버블촉매수를 공급한 상태에서 난류가 발생되어 폐수 내에서 촉매반응된 반응수를 배출하는 난류형반응부;
   상기 난류형반응부와 연결되어 있으며, 촉매 반응된 반응수와 응집제를 회전 교반하여 응집반응을 촉진하는 교반응집부; 및
   상기 교반응집부와 연결되어 있으며, 교반된 응집 반응수를 회전하면서 공급되어 상부로 이동되는 원심력이 작용되고, 버블수와 버블촉매수를 공급하면 촉매에 의한 산화 반응이 증대되며, 하부에서 폭기되는 선회류를 공급하면 부력에 의해 슬러지가 부상되어 분리하는 폭기부상분리부;를 포함하는
   고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 난류형반응부는,
   전처리된 고농도의 폐수가 공급되는 위치에 배치되어 있으며, 복수로 권회되어 내부에 난류가 발생되면서 체적별 이동구간이 연장되는 파이프 형태로 구비된 반응파이프;
   상기 반응파이프의 일측에 배치되어 있으며, 고농도 폐수가 내부로 유입되도록 관형태로 구비된 원수유입구;
   상기 원수유입구에 연결되어 있으며, 고농도 폐수에 산화를 촉진하는 버블이 포함된 버블수를 버블수공급밸브의 작동으로 공급량을 조절하면서 공급하는 버블수공급관;
   상기 원수유입구에 연결되어 있으며, 고농도 폐수의 산화를 촉진하는 촉매제와 버블이 포함된 버블촉매수를 버블촉매수공급밸브의 작동으로 공급량을 조절하면서 공급하는 버블촉매수공급관;
   상기 반응파이프의 타측 내부에 배치되어 있으며, 상기 버블수공급밸브와 상기 버블촉매수공급밸브의 작동에 의해 공급되는 버블수와 버블촉매수의 공급량을 제어하도록 폐수, 버블수, 및 버블촉매수가 혼합되면서 산화되는 정도를 감지하여 감지센서; 및
   상기 반응파이프의 타측에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리부로 버블수와 버블촉매수로 산화된 반응수를 공급하도록 배출하는 반응수배출구;를 포함하는
   고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 교반응집부는,
   상기 난류형반응부와 연결되어 있으며, 내부에 상기 난류형반응부에서 촉매 반응된 반응수가 응집제와 교반되어 응집반응을 촉진하는 교반응집공간을 가지는 교반응집조;
   상기 난류형반응부와 상기 교반응집조를 연결하고 있으며, 상기 난류형반응부에서 촉매 반응된 반응수를 상기 교반응집조로 유입하도록 구비된 교반응집유입구;
   상기 교반응집유입구에 연결되어 있으며, 응집제를 상기 교반응집유입구에서 유입되는 처리수와 함께 유입되도록 연결한 버블응집수공급관;
   상기 교반응집조의 상측 내부에 배치되어 있으며, 상기 교반응집공간 내에서 회전되면서 처리수와 버블촉매수를 교반하는 응집회전교반체;
   상기 교반응집조의 상부에 배치되어 있으며, 상기 교반응집조의 상부에서 안쪽에 위치한 상기 응집회전교반체와 연결되어 상기 응집회전교반체가 회전되는 동력을 제공하는 응집교반모터; 및
   상기 교반응집조와 상기 폭기부상분리부를 연결하고 있으며, 상기 교반응집조 내에서 교반 혼합된 응집 반응수를 상기 폭기부상분리부로 배출하는 응집교반배출구;를 포함하는
   고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 폭기부상분리부는,
   상기 교반응집부와 연결되어 있으며, 내부에 상기 교반응집부에서 배출된 교반 응집 반응수를 공급받아 일차 교반된 응집 반응수 내에 슬러지가 유기질 분해에 의해 폭기되면서 슬러지를 부상하여 제거하는 폭기부상분리공간을 가지는 폭기부상분리조;
   상기 폭기부상분리조의 일측에서 내부를 향해서 배치되어 있으며, 상기 교반응집부와 연결되어 일차 교반된 응집 반응수를 회전 공급하여 원심력에 의해 상향하도록 유입하는 폭기부상분리유입부;
   상기 폭기부상분리조의 내부에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 하부에 기설정된 거리로 떨어진 복수 위치에 상기 폭기부상분리공간의 안쪽면에 내주연을 따라서 파이프 형태로 구비되어 폐수의 부상 시에 슬러지가 산화 반응되도록 설치된 폭기반응파이프;
   상기 폭기부상분리조의 바깥둘레에서 안쪽으로 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조에 외부 방향을 감싸면서 복수의 방사상 위치에서 내부로 각각 삽입되어 버블수를 상기 폭기부상분리조 내로 공급하는 폭기버블수공급부;
   상기 폭기부상분리조의 바깥둘레에서 안쪽으로 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조에 외부 방향을 감싸면서 복수의 방사상 위치에서 내부로 각각 삽입되어 버블촉매수를 상기 폭기부상분리조 내로 공급하는 폭기버블촉매수공급부;
   상기 폭기부상분리조의 내측 하부에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리공간의 하부 위치에 중앙이 개방되도록 공간을 구획하고, 구획된 공간 내부에 버블수의 공급에 의해 선회류가 발생되어 안쪽면으로 잔존된 슬러지를 부착 제거한 처리수를 순환하면서 선회류를 발생하는 폭기선회류발생부;
   상기 폭기부상분리조의 하부에서 타측을 거쳐 상부에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 내부에서 슬러지를 제거한 처리수를 하부에서 일측 상부로 이동하여 수위를 조절하면서 오버플로우 방식으로 처리수를 배출하는 처리수배출부; 및
   상기 폭기부상분리조의 상부에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 상부를 감싸면서 한쪽으로 부상된 슬러지가 오버플로우 형태로 배출되는 폭기부상슬러지포집부;를 포함하는
   고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 폭기부상분리유입부는,
   상기 교반응집부와 연결되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 상부로부터 상기 폭기부상슬러지포집부를 통과하여 상기 폭기부상분리공간의 내부 중앙으로 삽입되어 반응수를 공급하는 폭기부상분리유입관; 및
   상기 폭기부상분리유입관에 연결되어 있으며, 하부 방향으로 방사상의 위치에 복수의 관이 중앙에 회전 가능하게 설치되어 상기 폭기부상분리유입관에서 공급되는 교반된 반응수가 공급 압력에 의해 회전 공급되면서 원심력이 발생되어 상향되도록 구비된 폭기회전공급체;를 포함하는
   고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 폭기버블수공급부는,
   상기 폭기부상분리조에 연결되어 있으며, 고농도 폐수에 산화를 촉진하는 버블이 포함된 버블수를 공급하도록 구비된 폭기버블수공급관;
   상기 폭기부상분리조의 바깥 둘레를 감싸고 있으며, 상기 폭기버블수공급관과 연결되어 공급된 버블수가 바깥 둘레를 통해서 분배되는 폭기버블수분배관; 및
   상기 폭기버블수분배관의 하부에 방사상의 복수 위치에 각각 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 방사상의 위치에서 내부 방향으로 삽입되고, 삽입되는 각 위치별로 삽입 깊이를 교번적으로 길고 짧게 설치되어 중심부와 바깥부에 각각 버블수가 공급되는 폭기공급노즐;을 포함하는
   고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치.
   
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 폭기버블촉매수공급부는,
   상기 폭기부상분리조에 연결되어 있으며, 고농도 폐수의 산화를 촉진하는 촉매제와 버블이 포함된 버블촉매수를 공급하도록 구비된 폭기버블촉매수공급관;
   상기 폭기부상분리조의 바깥 둘레를 감싸고 있으며, 상기 폭기버블촉매수공급관과 연결되어 공급된 버블촉매수가 바깥 둘레를 통해서 분배되는 폭기버블촉매수분배관; 및
   상기 폭기버블촉매수분배관의 하부에 방사상의 복수 위치에 각각 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 방사상의 위치에서 내부 방향으로 삽입되고, 삽입되는 각 위치별로 삽입 깊이를 교번적으로 길고 짧게 설치되어 중심부와 바깥부에 각각 버블촉매수가 공급되는 폭기촉매수공급노즐;을 포함하는
   고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치.
   
8. 제 4 항에 있어서,
   상기 폭기선회류발생부는,
   상기 폭기부상분리조의 하부에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리공간의 하부에서 중앙이 상부로 돌출되어 돌출된 상부에서 외주연이 하부로 경사진 상태로 상기 폭기부상분리공간의 안쪽면에 접촉되도록 구비되어 돌출된 상부의 중앙이 개방되어 하부에 폭기선회류발생공간이 형성되도록 구획하는 폭기선회류몸체;
   상기 폭기선회류몸체의 하부에 배치되어 있으며, 상기 폭기선회류발생공간의 하부에서 상기 폭기부상분리조의 외부로 인출되어 상기 폭기선회류발생공간의 상부로 슬러지가 부상된 반응수를 순환하도록 연결되는 폭기선회류순환관;
   상기 폭기선회류순환관 상에 설치되어 있으며, 공급된 처리수를 순환하도록 가압하는 동력을 제공하는 폭기순환펌프;
   상기 폭기선회류순환관의 선회류를 발생시키는 하부에 연결되어 있으며, 순환 가압된 반응수가 내부를 통과하는 폭기순환수공급공간을 가지고, 상기 폭기순환수공급공간의 중앙에는 단면적이 축소되면서 유속이 증대되는 폭기선회류버블발생공간이 형성되며, 상기 폭기선회류버블발생공간에는 외부와 유통되어 공기가 주입되어 내부에서 버블수가 발생되는 폭기선회류공기공을 형성한 폭기선회류버블수발생몸체;
   상기 폭기선회류버블수발생몸체와 연결되어 있으며, 상기 폭기부상분리조의 바깥둘레를 감싸는 관형태로 구비되어 버블수가 바깥 둘레를 순회하면서 분배 공급하는 폭기선회류분배관;
   상기 폭기선회류분배관의 방사상의 위치에서 상기 폭기부상분리조의 내부에 삽입되어 상기 폭기선회류발생공간 내에 중심부분을 돌출한 상태에서 상기 폭기부상분리조의 안쪽면을 향해서 절곡되어 방사상의 위치에서 공급에 의해 선회류가 발생되는 폭기선회류공급노즐; 및
   상기 폭기부상분리조의 하부면에서 상부 방향으로 돌출된 격벽 형태로 구비되어 있으며, 한쪽으로 상기 처리수배출부가 삽입되는 폭기선회류배출공이 형성되어 처리수에 슬러지가 유입되는 것을 차단하는 폭기선회류배출격벽;을 포함하는
   고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치.
   
9. 제 4 항에 있어서,
   상기 처리수배출부는,
   상기 폭기부상분리조의 하부 일측에서 상부 방향으로 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리공간의 내부에서 유기질 분해에 의해 폭기되면서 슬러지를 부상하여 제거한 처리수가 공급되어 상부로 이동한 후에 오버플로우되어 수위를 조절하는 처리수유입관;
   상기 처리수유입관의 상부에 배치되어 있으며, 내부에 상기 처리수유입관을 감싸도록 구비되어 하부면이 일측 하부 방향으로 경사져 오브플로우된 처리수를 일측하부로 안내하는 처리수배출공간을 가지는 처리수배출몸체; 및
   상기 처리수배출몸체의 일측 하부에 배치되어 있으며, 상기 처리수배출몸체에서 안내된 처리수를 상기 교반응집부로 배출하는 처리수배출관;을 포함하는
   고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치.
   
10. 제 4 항에 있어서,
    상기 폭기부상슬러지포집부는,
    상기 폭기부상분리조의 상부에 배치되어 있으며, 개방된 상기 폭기부상분리공간의 상부와 측면을 감싸도록 구비된 폭기포집몸체;
    상기 폭기포집몸체의 일측에 돌출 배치되어 있으며, 상기 폭기포집몸체의 일측에 하부 방향으로 상기 폭기부상분리공간에서 오버플로우 되면서 부상된 슬러지가 외부로 배출되는 폭기슬러지배출체; 및
    상기 폭기포집몸체의 상부 중앙에 배치되어 있으며, 상기 폭기부상분리공간의 내부 압력에 따라 상부에서 에어를 배출하도록 구비된 에어배출체;를 포함하는
    고속 난류형 고도산화 공정을 이용한 부상분리장치.
    

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