KR102238268B1 - Biological water treatment system with improved power transmission structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 동력 전달구조가 개선된 생물학적 수처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a biological water treatment apparatus having an improved power transmission structure.
다양한 방법으로 폐수 처리를 하기 위한 수처리 장치가 존재하며, 크게 물리적인 방법과 화학적인 방법 및 물리화학적인 방법을 병용한 수처리장치가 존재한다. 이와 같은 수처리 방법 중에서도 화학적인 처리방식인 생물학적인 처리방식이 보편적으로 사용되고 있으며, 비교적 처리 비용이 저렴한 특징이 있다. There are water treatment devices for treating wastewater in a variety of ways, and largely, there are water treatment devices using a combination of a physical method, a chemical method, and a physicochemical method. Among these water treatment methods, a biological treatment method, which is a chemical treatment method, is commonly used, and has a feature of relatively low treatment cost.
위와 같은 생물학적 수처리는 다량의 미생물을 오폐수와 접촉시킴으로써 유기물을 분해시키는 방식으로 수처리가 이루어진다. 이때, 유기물의 분해를 위하여 다량의 미생물에 산소를 공급하여야 한다. 보편적으로, 종래에는 반응조의 미생물에 산소를 공급하기 위하여 반응조의 하부로부터 산소를 직접 공급하는 방식이 이용되고 있다. In the biological water treatment as described above, water treatment is performed by decomposing organic matter by bringing a large amount of microorganisms into contact with wastewater. At this time, oxygen must be supplied to a large amount of microorganisms in order to decompose organic matter. Conventionally, in order to supply oxygen to microorganisms in the reaction tank, a method of directly supplying oxygen from the lower portion of the reaction tank has been used.
위와 같이 반응조에 직접 산소를 공급하는 방식을 사용하게 되면, 산소 방울이 크게 형성되어 대부분이 대기 중으로 손실되어 실제로 미생물에 공급되어지는 산소는 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있었다. 이에 따라, 미생물에 공급하기 위한 산소발생기의 용량이 매우 커야 하며, 산소발생기를 가동하기 위한 에너지가 다량 소모되므로 이에 사용되어지는 공정비용이 매우 높은 문제점이 있다. 또한, 반응조 내에서도 폐수와 미생물의 충분한 교반을 위하여 교반을 위한 동력이 과도하게 소모되는 문제점이 있다. When the method of directly supplying oxygen to the reaction tank as described above is used, oxygen droplets are largely formed and most of them are lost to the atmosphere, so that the oxygen actually supplied to the microorganisms has a problem in that the efficiency decreases. Accordingly, the capacity of the oxygen generator for supplying the microorganisms must be very large, and since a large amount of energy to operate the oxygen generator is consumed, there is a problem in that the process cost used for this is very high. In addition, there is a problem in that power for stirring is excessively consumed for sufficient stirring of wastewater and microorganisms in the reaction tank.
위와 같은 문제점을 개선하고자 한 생물학적 수처리 장치가 개시된 선행 기술로는 본 발명의 발명자가 개발하여 선출원한 대한민국 등록특허 제1779487호(2017년 09월 12일 등록)가 있다. 상기 선행기술문헌은 산소용해기를 도입하여 폐수와 산소를 미리 혼합하는 방식으로 산소의 용해 효율을 향상시킨 생물학적 수처리 장치가 개시되어 있다.As a prior art disclosed in which a biological water treatment device to improve the above problems is disclosed, there is Korean Patent No. 1779487 (registered on September 12, 2017) that was developed and previously applied by the inventor of the present invention. The prior art document discloses a biological water treatment apparatus in which oxygen dissolution efficiency is improved by introducing an oxygen dissolver to mix wastewater and oxygen in advance.
본 발명의 실시예들은 동력 전달구조가 개선된 생물학적 수처리 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide a biological water treatment apparatus with an improved power transmission structure.
본 발명의 일 측면에 따르면, 공기로부터 고농도의 산소를 분리하여 산소용해기로 공급하는 산소발생기;와 상기 산소발생기로부터 공급받은 고농도의 산소를 유체에 용해시켜, 산소가 용해된 유체를 반응조로 공급하는 산소용해기;와 내부의 공간을 가지며 상기 산소용해기로부터 배출된 유체를 수용하고, 수용된 유체를 상기 산소용해기로 공급하는 반응조; 및 상기 반응조의 내부에 배치되어 상기 유체의 혼합 및 상기 반응조의 내부에서 유체의 순환을 유도하는 혼합기;를 포함하고, 상기 산소용해기는 유체배출관을 포함하고, 상기 유체배출관은 일측 단부가 상기 산소용해기와 연결되고, 상기 유체배출관의 타측 단부는 상기 혼합기의 내부로 삽입되어, 상기 산소용해기를 통과한 유체가 배출되되, 상기 혼합기에 삽입되는 상기 유체배출관의 단부에는 유체가 배출되는 다수 개의 노즐;을 포함하는, 생물학적 수처리 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, an oxygen generator for separating high concentration oxygen from air and supplying it to an oxygen dissolver; And dissolving high concentration oxygen supplied from the oxygen generator in a fluid, and supplying the dissolved oxygen fluid to the reaction tank. An oxygen dissolver; and a reaction tank having an internal space and receiving the fluid discharged from the oxygen dissolving machine and supplying the received fluid to the oxygen dissolving machine; And a mixer disposed inside the reaction tank to induce mixing of the fluid and circulation of the fluid within the reaction tank, wherein the oxygen dissolver includes a fluid discharge pipe, and one end of the fluid discharge pipe has the oxygen dissolution A plurality of nozzles which are connected to a device, and the other end of the fluid discharge pipe is inserted into the mixer to discharge the fluid passing through the oxygen dissolver, and discharge the fluid at the end of the fluid discharge pipe inserted into the mixer; Including, a biological water treatment device may be provided.
본 발명의 실시예들에 따른 동력 전달구조가 개선된 생물학적 수처리 장치는, 적은 양의 동력장치를 사용하고도 반응조에서 유체가 원활하게 순환될 수 있다. 또한, 혼합기의 특유한 구조로 인해, 혼합기를 통과하고 배출되어지는 유체는 빠른 유속을 가지게 되므로, 유체의 순환이 용이할 수 있다. 또한, 산소발생기에서 발생된 고농도의 산소가 미세필터를 통과하면서 작은 입자로 산소용해기로 제공되어질 수 있다. 따라서, 산소의 용해 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.In the biological water treatment device having an improved power transmission structure according to embodiments of the present invention, fluid can be smoothly circulated in the reaction tank even when a small amount of power device is used. In addition, due to the unique structure of the mixer, the fluid passed through the mixer and discharged has a high flow rate, so that circulation of the fluid may be facilitated. In addition, the high concentration of oxygen generated in the oxygen generator may pass through the fine filter and be provided as small particles to the oxygen dissolver. Therefore, there is an advantage of increasing the dissolution efficiency of oxygen.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생물학적 수처리 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 생물학적 수처리 장치에 포함되는 미세입자필터의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 생물학적 수처리 장치에 포함되는 혼합기의 제1실시예이다.
도 4는 도 1에 도시된 혼합기의 제2실시예이다.
도 5는 도 1에 도시된 혼합기의 제3실시예이다.1 is a schematic diagram of a biological water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a fine particle filter included in the biological water treatment apparatus shown in FIG. 1.
3 is a first embodiment of a mixer included in the biological water treatment apparatus shown in FIG. 1.
Fig. 4 is a second embodiment of the mixer shown in Fig. 1;
5 is a third embodiment of the mixer shown in FIG. 1.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 이하의 실시예들은 해당 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to aid understanding of the present invention, and it should be noted that the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. The following embodiments are provided to more fully describe the present invention to a person with average knowledge in the relevant technical field, and detailed descriptions of known configurations that are determined to unnecessarily obscure the technical subject matter of the present invention will be provided. I will omit it.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생물학적 수처리 장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a biological water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 수처리 장치(100)는 산소발생기(110)를 포함할 수 있다. 산소발생기(110)는 공기로부터 산소를 분리하여 후술할 산소용해기(120)로 공급할 수 있다. 산소발생기(110)는 공기 중에 있는 오염물질과 질소를 제거하여 고농도의 산소를 발생시킬 수 있다. 산소발생기(110)로부터 생성된 산소는 후술할 이동라인(111)을 통해 산소용해기(120)의 내부로 이동될 수 있다. Referring to FIG. 1, the
산소발생기(110)는 이동라인(111)을 포함할 수 있다. 이동라인(111)은 산소발생기(110)를 통해 생성된 고농도의 산소를 산소용해기(120)의 내부로 이동하기 위해 연장된 튜브 형상일 수 있다. 바람직하게, 이동라인(111)은 산소용해기(120)의 내부에 배치된 미세필터(112)로 연결되어, 산소발생기(110)에서 생성된 고농도의 산소가 미세필터(112)를 통과하게 할 수 있다. The
도 2는 도 1에 도시된 생물학적 수처리 장치에 포함되는 미세입자필터의 사시도이다.2 is a perspective view of a fine particle filter included in the biological water treatment apparatus shown in FIG. 1.
도 1 내지 2를 참조하면, 산소발생기(110)는 미세필터(112)를 포함할 수 있다. 미세필터(112)는 중심부에 중공부(112-1)가 형성된 원통 형상으로 예시될 수 있다. 바람직하게, 미세필터(112)는 멤브레인 필터가 적용될 수 있다. 미세필터(112)의 중공부(112-1)에는 후술할 유체유입관(124)이 관통 배치될 수 있다. 중공부(112-1)의 내주면과 유체유입관(124)의 외주면은 동일 또는 유사한 둘레로 형성되어 유체유입관(124)을 중공부(112-1)에 삽입하였을 때 밀폐될 수 있도록 한다. 예컨대, 중공부(112-1)와 유체유입관(124)에 밀폐력을 향상시키기 위해 패킹과 같은 구성이 추가될 수 있다. 1 to 2, the
미세필터(112)의 중공부(112-1)를 제외한 하부는 이동라인(111)이 연결될 수 있다. 예컨대, 이동라인(111)의 단부는 미세필터(112)의 하부와 동일 또는 유사한 면적으로 형성될 수 있다. 따라서, 산소발생기(110)에서 형성된 고농도의 산소가 이동라인(111)을 따라 이동하여 미세필터(112)의 하부로 유입되어 미세필터(112)를 통과하며 미세한 입자의 산소가 형성될 수 있다. A
본 실시예의 수처리 장치(100)는 산소용해기(120)를 포함할 수 있다. 산소용해기(120)는 산소발생기(110)와 연결되고, 후술할 반응조(130)를 통해 미생물이 포함된 폐수(이하 '유체'로 칭함)가 유입되어 고농도의 산소를 유체에 용해시킬 수 있다. 산소용해기(120)는 원통형의 본체(122)와 상부커버(121) 및 하부커버(123)로 구성될 수 있다. 하부커버(123)의 하단에는 유체유입관(124)이 관통 배치되어 유체를 산소용해기(120)의 내부로 유입시키고, 상부커버(121)의 상단에는 유체배출관(125)이 관통 배치되어 산소용해기(120)를 통과한 유체를 배출시킬 수 있다.The
산소용해기(120)는 상부커버(121), 본체(122) 및 하부커버(123)를 포함할 수 있다. 산소용해기(120)의 본체(122)는 내부에 공간이 있는 원통형으로 형성될 수 있다. 본체(122)의 내부에는 지름이 다른 다수개의 파이프가 중심으로부터 순차적으로 배치될 수 있다. 또한, 다수개의 다공 정류판이 본체(122)의 내부에 횡방향으로 배치될 수 있다. 본체(122)의 최상단에 배치된 다공 정류판의 상부에는 내부에 공간이 있는 상부커버(121)가 배치되고, 본체(122)의 최하단에 배치된 다공 정류판의 하부에는 하부커버(123)가 배치될 수 있다. 상부커버(121) 및 하부커버(123)는 본체(122)와 달리 내부에 파이프 및 정류판이 배치되지 않는다. The
산소용해기(120)는 유체유입관(124)을 포함할 수 있다. 유체유입관(124)은 하부커버(123)의 하부에 관통 배치될 수 있다. 유체유입관(124)은 하부커버(123)의 내부로 삽입되어, 하부커버(123)의 내부에 배치된 미세필터(112)의 중공부(112-1)를 관통하도록 배치될 수 있다. 유체유입관(124)은 후술할 반응조(130)로부터 유체를 하부커버(123)의 내부로 유입시키는 배관이다. 유체유입관(124)의 단부에는 펌프(124-1)가 연결되어, 반응조(130) 내부의 유체를 산소용해기(120)내부로 유입시킬 수 있다. The
산소용해기(120)는 유체배출관(125)을 포함할 수 있다. 유체배출관(125)은 산소용해기(120)를 통과하여 고농도의 산소를 포함한 유체를 다시 반응조(130)로 배출시키는 배관이다. 유체배출관(125)의 일측 단부는 상부커버(121)와 연결되고, 유체배출관(125)의 타측 단부는 후술할 혼합기(140)의 내부에 일부 삽입될 수 있다. 바람직하게, 유체배출관(125)은 혼합기(140)의 개수만큼 분리 형성될 수 있다. 즉, 예시된 바와 같이 반응조(130)의 내부에 혼합기(140)가 두 개 배치된 경우, 유체배출관(125)이 두 개로 분리 형성되어 각각의 혼합기(140) 내부에 유체배출관(125)의 단부가 삽입 배치될 수 있다.The
유체배출관(125)은 노즐(125-1)을 포함할 수 있다. 유체배출관(125)의 단부에는 한 개 또는 다수 개의 노즐(125-1)이 구비될 수 있다. 노즐(125-1)은 유체배출관(125)으로 배출되어지는 유체의 유속을 빠르게 하기 위해 배치될 수 있다. 예시된 바에 따르면, 노즐(125-1)은 유체배출관(125)의 하단부에 유체배출관(125)의 외주면을 따라 네 방향으로 다수 개가 배치되어 있으나, 반드시 예시된 외형에 한정되지는 않는다.The
본 실시예의 수처리 장치(100)는 반응조(130)를 포함할 수 있다. 반응조(130)는 유체가 배치되고, 유체 및 산소가 혼합되어지는 공간으로 예시된다. 바람직하게, 반응조(130)의 내부에는 중심부에 펌프(124-1)가 배치될 수 있고, 가장자리 측에는 후술할 혼합기(140)가 다수 개 배치될 수 있다. 반응조(130)의 내부에서는 유체와 산소가 원활하게 교반될 수 있도록 유체가 순환되어야 한다. The
본 실시예의 수처리 장치(100)는 혼합기(140)를 포함할 수 있다. 혼합기(140)는 유체가 산소와 원활하게 교반될 수 있도록 유체의 유속을 상승시키는 역할을 할 수 있다. 예시된 바와 같이, 반응조(130)의 가장자리 측으로 다수 개의 혼합기(140)가 배치될 수 있다. 혼합기(140)의 개수는 반응조(130)의 크기 및 유체의 양 등에 따라 가변적으로 배치될 수 있다. 바람직하게, 혼합기(140)는 상부 및 하부가 개방된 원통형의 구조물로 예시된다. The
도 3은 도 1에 도시된 생물학적 수처리 장치에 포함되는 혼합기의 제1실시예이다. 3 is a first embodiment of a mixer included in the biological water treatment apparatus shown in FIG. 1.
도 1 및 3을 참조하면, 제1실시예의 혼합기(140)는 반응조(130)의 가장자리에 다수 개가 배치될 수 있다. 제1실시예의 혼합기(140)는 내부에 공간을 갖는 원통형의 바디(141)의 내주면에 회전돌기(142)가 구비될 수 있다. 혼합기(140)의 내부에는 산소용해기(120)에서 연장되어진 유체배출관(125)이 배치되어 고농도의 산소를 포함하는 유체가 혼합기(140)의 내부로 유입될 수 있다. 1 and 3, a plurality of
제1실시예의 혼합기(140)는 바디(141)를 포함할 수 있다. 바디(141)는 내부에 공간을 갖는 원통형으로 예시된다. 바디(141)의 상단 및 하단은 개방된 형태로 형성되어, 상단으로는 산소용해기(120)에서 연장된 유체배출관(125)이 삽입되고, 하단으로는 유체가 배출되어 반응조(130)의 내부에 유체의 흐름이 형성될 수 있다. 혼합기(140)의 상단은 유체배출관(125)의 면적보다 넓은 면적으로 형성되어, 유체배출관(125)의 삽입 후에도 여분의 공간이 존재하게 된다. 여분의 공간으로는 반응조(130) 내부의 유체가 유입될 수 있다.The
바람직하게, 바디(141)는 상부보다 하부의 면적이 좁아지는 반전된 원뿔형으로 형성될 수 있다. 따라서, 유체가 하부 면적이 좁아지는 혼합기(140)의 내부를 따라 하강하면서 유속이 빨라지게 된다. Preferably, the
또한, 제1실시예의 혼합기(140)는 회전돌기(142)를 포함할 수 있다. 회전돌기(142)는 바디(141)의 내부에 형성될 수 있다. 회전돌기(142)는 바디(141)의 내주면을 따라 나선형으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 회전돌기(142)는 유체가 혼합기(140)의 내부를 따라 이동할 때, 바디(141)의 내주면을 따라 회전하며 소용돌이치며 배출되도록 할 수 있다. 따라서, 별도의 동력장치 없이도 유체가 회전하며 빠른 속도로 혼합기(140)의 외부로 배출되어, 반응조(130)의 내부에서 유체가 회전될 수 있도록 한다. 혼합기(140)의 하부로 배출된 유체는 반응조(130)의 하단과 만나게 되면서 측면으로 방향을 바꿔 순환하게 된다.In addition, the
도 4는 도 1에 도시된 혼합기의 제2실시예이다.Fig. 4 is a second embodiment of the mixer shown in Fig. 1;
도 4를 참조하면, 제2실시예의 혼합기(240)는 외부관(241)과 내부관(242)의 이중관 구조로 이루어진다. 외부관(241)과 내부관(242) 사이의 중공부(243)에는 다수 개의 분리블록(243-1)이 배치되어, 중공부(243)를 다수 개의 공간으로 나눌 수 있다. 다수 개의 공간으로 분리된 중공부(243)는 좁은 면적의 공간이 다수 개가 형성되므로, 이를 통과한 유체는 속도가 증가하는 효과가 있다. Referring to FIG. 4, the
제2실시예의 혼합기(240)는 외부관(241)과 내부관(242)을 포함할 수 있다. 혼합기(240)는 외부관(241)과 내부관(242)의 이중관 구조로 형성되며, 내부관(242)의 내부에는 유체배출관(125)이 배치될 수 있다. 바람직하게, 외부관(241) 및 내부관(242)은 상부의 면적보다 하부로 갈수록 면적이 좁아지는 반전된 원뿔 형상으로 예시된다. 따라서, 유체가 통과하면서 점점 좁아지는 면적을 지나게 되므로 유속이 증가할 수 있다. 또한, 유체배출관(125)에 구비된 노즐(125-1)과 대응되는 위치에 내부관(242)의 홀(242-1)이 형성되어, 유체가 후술할 중공부(243)로 유입되도록 할 수 있다. The
또한, 제2실시예의 혼합기(240)는 중공부(243) 및 분리블록(243-1)을 포함할 수 있다. 중공부(243)는 외부관(241)과 내부관(242) 사이의 공간을 예시한다. 중공부(243)에는 다수 개의 분리블록(243-1)이 포함될 수 있다. 중공부(243)에는 소정의 간격을 두고 유체가 유입되는 홀(242-1)이 존재하며, 홀(242-1)을 기준으로 양 측면에 분리블록(243-1)이 배치될 수 있다. In addition, the
분리블록(243-1)은 중공부(243)의 상단에서 하단까지 연장되게 형성될 수 있다. 분리블록(243-1)은 예시된 바와 같이 홀(242-1)과 홀(242-1) 사이의 내부관(242)에서부터 외부관(241)까지 배치될 수 있다. 바람직하게, 분리블록(243-1)은 내부관(242)에 접촉된 단부를 기준으로 하여, 상하좌우 방향으로 배치될 수 있다.The separation block 243-1 may be formed to extend from the top to the bottom of the
위와같이, 제2실시예의 혼합기(240)는 외부관(241)과 내부관(242)의 이중관 구조이면서 중공부(243)는 다수 개의 분리블록(243-1)으로 나눠져 있다. 따라서, 혼합기(240)의 내부에 좁은 면적의 공간이 다수 개 존재하는 구조로써, 유체의 유속이 더욱 빨라지는 효과가 있다. As above, the
도 5는 도 1에 도시된 혼합기의 제3실시예이다.5 is a third embodiment of the mixer shown in FIG. 1.
도 5를 참조하면, 제3실시예의 혼합기(340)는 바디(341)의 내부에 중심축(342)이 배치되고, 중심축(342)의 둘레에는 날개부(343)가 구비될 수 있다. 제3실시예의 혼합기(340)는 날개부(343)의 구성으로 인해, 유체가 교반되는 효과와 유속이 증가하는 효과가 있을 수 있다. Referring to FIG. 5, in the
제3실시예의 혼합기(340)는 바디(341)를 포함할 수 있다. 바디(341)는 내부에 공간을 갖는 원통형의 구조물로 예시될 수 있다. 바디(341)의 상부 및 하부는 개방된 형상이며, 상부보다 하부의 면적이 좁아지는 반전된 원뿔 형상으로 형성될 수 있다. 바디(341)의 내부에는 유체배출관(125)이 배치되어 유체가 바디(341)의 내부로 유입될 수 있다. The
또한, 제3실시예의 혼합기(340)는 중심축(342)을 포함할 수 있다. 중심축(342)은 바디(341)의 상단에서부터 하단까지 연장 배치되는 파이프 형상으로 예시된다. 중심축(342)의 내주면은 유체배출관(125)의 외주면보다 소정 정도 넓은 면적을 가질 수 있다. 중심축(342)의 내부에는 유체배출관(125)이 삽입되어 중심축(342)의 표면에 형성된 홀을 통해 유체가 배출될 수 있다. In addition, the
본 실시예의 중심축(342)은 고정바(342-1)를 포함할 수 있다. 고정바(342-1)는 중심축(342)의 상단 및 하단에 연장 형성되어 바디(341)와 연결 고정될 수 있다. 고정바(342-1)는 중심축(342)과 바디(341)가 소정 정도 간격을 유지할 수 있도록 하는 역할을 하며, 중심축(342)이 바디(341)의 내부에서 유동하는 것을 방지하는 역할을 한다. 예시된 바와 같이, 고정바(342-1)는 상단 및 하단에 각각 네 개씩 연장 연결되나, 반드시 예시된 외형에 한정되는 것은 아니다. The
제3실시예의 혼합기(340)는 날개부(343)를 포함할 수 있다. 날개부(343)는 중심축(342)과 일체형으로 형성될 수 있다. 날개부(343)는 중심축(342)의 둘레에 나선형의 부재가 돌출된 형상일 수 있다. 날개부(343)는 바디(341)의 내주면과 소정 정도 이격되어 접촉되지 않을 수 있다. 날개부(343)는 중심축(342)의 홀에서 방출되는 유체의 유입에 따라 회전되며 유체를 교반시키고, 별도의 동력 장치 없이 유체의 유속을 이용하여 날개부(343)의 회전이 가능할 수 있다. The
이상과 같은 수처리 장치의 작동을 살펴보면 다음과 같다. 산소발생기에서 고농도의 산소가 분리되어 산소용해기로 이동라인을 따라 이동하게 된다. 한편, 반응조에는 폐수와 미생물이 혼합된 유체가 펌프와 연결된 유체유입관을 따라 산소용해기로 유입된다. 산소용해기에서 고농도의 산소와 반응조에서 유입된 유체가 서로 혼합되어 상부커버와 연결된 유체배출관을 따라 반응조로 다시 이동하게 된다. 이때, 유체배출관은 반응조의 내부에 배치된 혼합기에 일부 삽입된 상태이므로, 유체가 혼합기 내부를 통과하게 된다. 혼합기 내부를 통과하고 나온 유체는 빠른 유속을 가지며, 반응조의 바닥면과 만나며 좌측 또는 우측으로 순환하게 된다. 유체는 반응조 내부를 순환하며 산소, 미생물 및 폐수가 더욱 잘 혼합될 수 있다. 위와 같은 과정을 반복하며 유체와 산소가 혼합되며, 원하는 수준의 용존산소량을 유지할 수 있다. 이때, 반응조에서의 교반이 별도의 동력장치에 의하지 않고 혼합기를 통한 유체의 흐름에 의해 수행될 수 있다. 교반을 더욱 활발하게 진행하기 위해 별도의 동력장치를 설치한다고 하더라도 종래에 비해 낮은 동력으로 교반을 수행할 수 있다. Looking at the operation of the water treatment device as described above is as follows. The high concentration of oxygen is separated from the oxygen generator and moves along the moving line to the oxygen dissolver. Meanwhile, a fluid in which wastewater and microorganisms are mixed is introduced into the reactor through an oxygen dissolver through a fluid inlet pipe connected to the pump. In the oxygen dissolver, the high concentration of oxygen and the fluid introduced from the reaction tank are mixed with each other and move back to the reaction tank along the fluid discharge pipe connected to the upper cover. At this time, since the fluid discharge pipe is partially inserted into the mixer disposed inside the reaction tank, the fluid passes through the inside of the mixer. The fluid passing through the inside of the mixer has a high flow rate, meets the bottom surface of the reactor, and circulates to the left or right. The fluid circulates inside the reactor and oxygen, microorganisms and wastewater can be better mixed. By repeating the above process, the fluid and oxygen are mixed, and the amount of dissolved oxygen at the desired level can be maintained. At this time, the stirring in the reaction tank may be performed by the flow of the fluid through the mixer without using a separate power device. Even if a separate power device is installed in order to perform the stirring more actively, the stirring can be performed with a lower power than the conventional one.
이상과 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 수처리 장치는, 동력 전달구조를 개선하여, 적은 양의 동력장치를 사용하고도 반응조에서 유체가 도 1에 도시된 화살표 방향과 같이 순환될 수 있다. 반응조의 내부 가장자리에 다수 개의 혼합기를 배치하고, 혼합기의 내부에 유체배출관의 단부가 일부 삽입되도록 한다. 유체배출관을 통해 산소를 포함한 유체가 혼합기의 내부로 배출되고, 혼합기의 특유의 구조와 배치에 의해 빠른 유속을 갖는 유체가 혼합기의 하부를 통해 배출되어진다. 혼합기의 하부를 통해 배출된 유체는 반응조의 바닥면과 만나며 좌측 또는 우측으로 순환하게 된다. 즉, 동력 전달구조를 개선하여 적은 양의 동력장치를 사용하고도 혼합기의 특유한 구조로 인해, 혼합기를 통과하고 배출되어지는 유체는 빠른 유속을 가지게 되므로, 유체의 순환이 용이할 수 있다. As described above, in the water treatment apparatus according to the embodiments of the present invention, the power transmission structure is improved, so that the fluid can be circulated in the reaction tank in the direction of the arrow shown in FIG. 1 even when a small amount of the power device is used. A plurality of mixers are arranged at the inner edge of the reactor, and the end of the fluid discharge pipe is partially inserted into the mixer. The fluid containing oxygen is discharged into the mixer through the fluid discharge pipe, and the fluid having a high flow rate is discharged through the lower part of the mixer due to the unique structure and arrangement of the mixer. The fluid discharged through the lower part of the mixer meets the bottom surface of the reaction tank and circulates to the left or right. That is, even though a small amount of power device is used by improving the power transmission structure, due to the unique structure of the mixer, the fluid passed through the mixer and discharged has a fast flow rate, so that the circulation of the fluid can be facilitated.
또한, 산소발생기에서 발생된 고농도의 산소가 미세필터를 통과하면서 작은 입자로 산소용해기로 제공되어질 수 있다. 따라서, 산소의 용해 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 산소발생기에서 발생된 고농도의 산소가 미세필터를 통과하면서 미세한 입자의 산소가 발생될 수 있다. 거대한 입자의 산소가 유입되는 경우, 산소가 유체에 용해되는 효율이 낮으나, 미세한 입자 상태로 산소용해기에 산소가 유입되면서 산소가 유체에 용해되는 효율을 상승시킬 수 있다. In addition, the high concentration of oxygen generated in the oxygen generator may pass through the fine filter and be provided as small particles to the oxygen dissolver. Therefore, there is an advantage of increasing the dissolution efficiency of oxygen. As the high concentration of oxygen generated in the oxygen generator passes through the fine filter, fine particles of oxygen may be generated. When large particles of oxygen are introduced, the efficiency of dissolving oxygen into the fluid is low, but the oxygen is introduced into the oxygen dissolver in the form of fine particles, thereby increasing the efficiency of dissolving oxygen into the fluid.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, the embodiments of the present invention have been described, but those of ordinary skill in the art will add, change, delete or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. Various modifications and changes can be made to the present invention by means of the like, and this will also be said to be included within the scope of the present invention.
100: 수처리 장치 110: 산소발생기
111: 이동라인 112: 미세필터
112-1: 중공부
120: 산소용해기 121: 상부커버
122: 본체 123: 하부커버
124: 유체유입관 124-1: 펌프
125: 유체배출관 125-1: 노즐
130: 반응조 140: 혼합기
141: 바디 142: 회전돌기100: water treatment device 110: oxygen generator
111: moving line 112: fine filter
112-1: hollow part
120: oxygen dissolver 121: upper cover
122: main body 123: lower cover
124: fluid inlet pipe 124-1: pump
125: fluid discharge pipe 125-1: nozzle
130: reactor 140: mixer
141: body 142: rotation protrusion
Claims (7)
상기 산소발생기(110)로부터 공급받은 고농도의 산소를 유체에 용해시켜, 산소가 용해된 유체를 반응조로 공급하는 산소용해기(120);
내부의 공간을 가지며 상기 산소용해기(120)로부터 배출된 유체를 수용하고, 수용된 유체를 상기 산소용해기(120)로 공급하는 반응조(130); 및
상기 반응조(130)의 내부에 배치되어 상기 유체의 혼합 및 상기 반응조(130)의 내부에서 유체의 순환을 유도하는 혼합기(140);를 포함하고,
상기 산소용해기(120)는 유체배출관(125)을 포함하고,
상기 유체배출관(125)은 일측 단부가 상기 산소용해기(120)와 연결되고, 상기 유체배출관(125)의 타측 단부는 상기 혼합기(140)의 내부로 삽입되어, 상기 산소용해기(120)를 통과한 유체가 배출되되,
상기 혼합기(140)에 삽입되는 상기 유체배출관(125)의 단부에는 유체가 배출되는 다수 개의 노즐(125-1);을 포함하고,
상기 산소용해기(120)는,
내부의 공간을 가지며, 본체(122)의 내부에는 중심으로부터 순차적으로 지름이 다른 다수 개의 파이프가 배치되는 원통형의 본체(122);
일측은 상기 본체(122)의 상부와 연결되고, 타측은 상기 유체배출관(125)과 연결되어 상기 본체(122)를 통과한 유체가 유출되는 상부커버(121); 및
상기 본체(122)의 하부와 연결되고, 상기 산소발생기(110)를 통해 산소 및 상기 반응조(130)를 통해 유체가 유입되는 하부커버(123);를 포함하고,
상기 산소용해기(120)는 유체유입관(124)을 포함하고,
상기 유체유입관(124)은 일측 단부가 상기 하부커버(123)와 연결되고, 상기 유체유입관(124)의 타측 단부는 상기 반응조(130)의 내부로 삽입되되,
상기 반응조(130)의 내부로 삽입되는 상기 유체유입관(124)의 단부에는 유체를 끌어올려 상기 하부커버(123)로 유체를 유입시킬 수 있는 펌프(124-1);를 포함하고,
상기 산소발생기(110)는 미세필터(112)를 포함하고,
상기 미세필터(112)는 중심부에 중공부(112-1)가 형성된 원통형의 멤브레인 필터로 형성되고, 상기 중공부(112-1)에 상기 유체유입관(124)이 삽입되어, 상기 유체유입관(124)을 통해 유체가 상기 미세필터(112) 및 상기 산소용해기(120)의 내부에 채워지고, 상기 산소발생기(110)를 통해 배출된 산소가 유체가 채워진 상기 미세필터(112)를 통과하여, 상기 산소용해기(120)로 미세한 입자의 산소가 포함된 유체가 배출될 수 있으며,
상기 혼합기(140)는,
상기 반응조(130)의 벽면과 가까운 가장자리에 배치되되, 상기 반응조(130)의 바닥면과 이격되게 배치되어, 상기 혼합기(140)를 통과하여 상기 혼합기(140)의 하측으로 배출되는 유체가 상기 반응조(130)의 벽면 및 바닥면과 부H히며 상기 반응조(130)의 중심부에 배치된 상기 펌프(124-1)로 유입될 수 있으며,
상기 혼합기(140)는,
바디(341)의 상부보다 바디(341)의 하부의 면적이 좁아지며 내부에 공간을 갖는 반전된 원뿔 형상이며, 바디(341)의 상면 및 바디(341)의 하면이 개방된 형상의 바디(341);
상기 바디(341)의 중심부에 배치되고, 내부에 공간을 갖는 파이프 형상으로, 상기 유체배출관(125)이 삽입되고, 표면에 다수 개의 홀이 형성되어 상기 다수 개의 홀을 통해 유체가 배출되는 중심축(342);
상기 중심축(342)과 상기 바디(341) 사이에 다수 개가 연결되어, 상기 중심축(342)과 상기 바디(341)가 일정 간격을 유지하도록 고정하는 고정바(342-1); 및
나선형의 돌출부재이며, 상기 중심축(342)의 외주면에 일체형으로 형성되고, 상기 바디(341)의 내주면과 이격되어 상기 바디(341)의 내주면에 접촉되지 않으며, 상기 중심축(342)의 표면에 형성된 상기 홀로 유입된 유체의 유속에 의해 회전하여 유체를 교반시킬 수 있는, 날개부(343);를 포함하는, 생물학적 수처리 장치.An oxygen generator 110 for separating high-concentration oxygen from air and supplying it to an oxygen dissolver;
An oxygen dissolver 120 for dissolving the high-concentration oxygen supplied from the oxygen generator 110 in a fluid and supplying the oxygen-dissolved fluid to the reaction tank;
A reaction tank 130 having an internal space to receive the fluid discharged from the oxygen dissolver 120 and supply the received fluid to the oxygen dissolver 120; And
A mixer 140 disposed inside the reaction tank 130 to induce mixing of the fluid and circulation of the fluid within the reaction tank 130; and
The oxygen dissolver 120 includes a fluid discharge pipe 125,
One end of the fluid discharge pipe 125 is connected to the oxygen dissolver 120, and the other end of the fluid discharge pipe 125 is inserted into the mixer 140, so that the oxygen dissolver 120 The fluid that has passed is discharged,
Includes; a plurality of nozzles 125-1 through which fluid is discharged at an end of the fluid discharge pipe 125 inserted into the mixer 140,
The oxygen dissolver 120,
A cylindrical body 122 having an internal space, and in which a plurality of pipes having different diameters sequentially from the center are disposed inside the body 122;
One side is connected to the upper portion of the main body 122, the other side is connected to the fluid discharge pipe 125, the upper cover 121 through which the fluid that has passed through the main body 122 flows out; And
Including; a lower cover 123 connected to the lower portion of the main body 122, through which oxygen and fluid flow through the reaction tank 130 through the oxygen generator 110,
The oxygen dissolver 120 includes a fluid inlet pipe 124,
One end of the fluid inlet pipe 124 is connected to the lower cover 123, and the other end of the fluid inlet pipe 124 is inserted into the reaction tank 130,
Includes; a pump 124-1 capable of pulling up a fluid and introducing a fluid into the lower cover 123 at an end of the fluid inlet pipe 124 inserted into the reaction tank 130,
The oxygen generator 110 includes a fine filter 112,
The fine filter 112 is formed of a cylindrical membrane filter having a hollow portion 112-1 in the center thereof, and the fluid inlet pipe 124 is inserted into the hollow portion 112-1, so that the fluid inlet pipe A fluid is filled in the fine filter 112 and the oxygen dissolver 120 through 124, and the oxygen discharged through the oxygen generator 110 passes through the fine filter 112 filled with the fluid. Thus, a fluid containing fine particles of oxygen may be discharged to the oxygen dissolver 120,
The mixer 140,
It is disposed at an edge close to the wall surface of the reaction tank 130, and is disposed to be spaced apart from the bottom surface of the reaction tank 130, so that the fluid discharged to the lower side of the mixer 140 through the mixer 140 is the reaction tank It may flow into the pump 124-1 disposed in the center of the reaction tank 130 and collide with the wall and bottom surfaces of the 130,
The mixer 140,
The body 341 has an inverted conical shape with a space inside the body 341, and the upper surface of the body 341 and the lower surface of the body 341 are open. );
A central axis disposed in the center of the body 341 and in a pipe shape having a space therein, into which the fluid discharge pipe 125 is inserted, and a plurality of holes are formed on the surface to discharge fluid through the plurality of holes (342);
A fixed bar (342-1) connected between the central axis (342) and the body (341) to fix the central axis (342) and the body (341) to maintain a predetermined distance; And
It is a spiral protruding member, integrally formed on the outer circumferential surface of the central shaft 342, is spaced apart from the inner circumferential surface of the body 341 and does not contact the inner circumferential surface of the body 341, and the surface of the central shaft 342 Containing, a biological water treatment device that can agitate the fluid by rotating by the flow rate of the fluid introduced into the hole formed in.
상기 혼합기(140)는,
상부보다 하부의 면적이 좁아지며 내부에 공간을 갖는 반전된 원뿔 형상이며, 상면 및 하면이 개방된 형상의 바디(141); 및
상기 바디(141)의 내주면에 형성되는 나선형의 돌출부인 회전돌기(142);를 포함하는, 생물학적 수처리 장치.The method according to claim 1,
The mixer 140,
A body 141 having an inverted conical shape having a space in the lower portion of the upper portion and having a space therein, and having an open upper surface and a lower surface thereof; And
Containing, biological water treatment device; a rotating protrusion 142 which is a spiral protrusion formed on the inner circumferential surface of the body 141.
상기 혼합기(140)는,
외부관(241)의 상부보다 외부관(241)의 하부의 면적이 좁아지며 내부에 공간을 갖는 반전된 원뿔 형상이며, 외부관(241)의 상면 및 외부관(241)의 하면이 개방된 형상의 외부관(241);
상기 외부관(241)과 유사한 형상이되, 상기 외부관(241)보다 작은 지름을 갖는, 내부관(242);
상기 내부관(242)의 표면에는 상기 노즐(125-1)과 대응되는 위치에 형성되는 다수 개의 홀(242-1);
상기 외부관(241) 및 상기 내부관(242) 사이의 공간으로, 상기 홀(242-1)을 통해 유체가 유입되는, 중공부(243); 및
상기 중공부(243)에 다수 개가 수직 방향으로 배치되어 상기 중공부(243)를 다수 개의 공간으로 분리하는 분리블록(243-1);을 포함하는, 생물학적 수처리 장치.The method according to claim 1,
The mixer 140,
The area of the lower part of the outer tube 241 is narrower than the upper part of the outer tube 241 and is inverted conical shape with a space inside, and the upper surface of the outer tube 241 and the lower surface of the outer tube 241 are open The outer tube 241;
An inner tube 242 having a shape similar to the outer tube 241, but having a diameter smaller than that of the outer tube 241;
A plurality of holes 242-1 formed at positions corresponding to the nozzle 125-1 on the surface of the inner tube 242;
A hollow part 243 into the space between the outer pipe 241 and the inner pipe 242, through which fluid flows through the hole 242-1; And
A biological water treatment apparatus comprising; a separation block (243-1) arranged in a plurality of the hollow portion (243) in a vertical direction to separate the hollow portion (243) into a plurality of spaces.
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WO2010107077A1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | 株式会社ミューカンパニーリミテド | Microbubble generator, activated sludge aeration system, and ballast water sterilizing system |
KR20160084218A (en) * | 2015-01-05 | 2016-07-13 | (주)대신환경기술 | Biological apparatus for treating waste water |
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- 2020-09-10 KR KR1020200115821A patent/KR102238268B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |