KR102350547B1 - 개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치 - Google Patents

개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오존처리를 요하는 원수가 저수된 오존 반응조에 시설되어, 저수된 원수에 다량의 오존가스를 급속으로 용해하여, 용해된 오존가스에 의한 강력한 산화 반응처리를 통해 원수를 고도 산화처리하는 고효율 오존용해 구조를 갖는 고도 산화 수처리장치에 관한 것으로, 오존가스를 통한 고도 산화처리를 요하는 원수의 저수공간이 형성된 오존 반응조와, 상기 오존 반응조에 저수된 원수를 순환펌프를 통해 회수관을 통하여 회수한 다음 급수관을 통해 오존 반응조 내에 순환 공급하는 순환 펌프부와, 상기 순환 펌프부의 급수관을 통해 오존 반응조에 급수되는 원수에 주입되는 오존가스를 혼입한 오존 폭기수를 생성하고 상기 생성된 오존 폭기수를 오존 반응조에 하향 분출하여 오존 반응조 내에 저수된 원수에 오존가스를 용해하는 오존 폭기 처리부를 포함하여 구성되고, 상기 오존 폭기 처리부는, 상기 오존 반응조의 저수공간에 직립되게 배치되며 하단에 축관노즐이 형성되어 상기 순환 펌프부의 급수관을 통해 급수되는 원수를 축관노즐을 통해 오존 반응조 내에 하향 토출하는 워터젯과, 상기 워터젯 내에 오존 공급관의 급기단을 연통되게 내설하여 원수가 이송 분출되는 워터젯 내에 오존가스를 정량 공급하는 오존가스 정량 공급유닛을 포함하여 구성된다.

Description

개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치{Apparatus for dissolving ozone gas in advanced oxidized water treatment system with improved ozone gas dissolving treatment structure}
본 발명은 개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오존처리를 요하는 원수가 저수된 오존 반응조에 시설되어, 저수된 원수에 다량의 오존가스를 급속으로 용해하여, 용해된 오존가스에 의한 강력한 산화 반응처리를 통해 원수를 고도 산화처리하는 오존가스 용해 처리장치에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 수처리 분야에서, 오염된 원수를 정화처리하는 방법으로 강력한 산화력을 갖는 오존을 원수에 용해하여 원수에 잔류된 오염물질이나 불순물을 제거하는 오존처리법이 널리 행해지고 있다.
즉, 상기 오존처리법은 강력한 산화력을 갖는 오존을 원수에 용해하여, 상기 오존의 강력한 산화력에 의한 살균, 탈취, 탈색, 유기물, 무기물과의 반응성 등을 통해 원수를 정화처리하는 것이다.
이러한 오존처리법은 기존의 염소 처리 등을 이용한 산화처리에 의한 수처리방법보다 정화효과가 탁월할 뿐 아니라, 상기 오존은 철, 망간 등의 일부 중금속도 제거할 수 있는 기능을 가지고 있고, 페놀이나 기타 수중의 유기물질들에 대한 제거 효과도 탁월한 것으로 알려져 있다.
삭제
특히, 오존처리법에서 이용하는 수처리 공정으로서 대표적인 것은, 산화력에 영향을 주는 OH라디칼을 더욱 많이 생성시키기 위하여 오존과 동시에 과산화수소(H2O2)를 원수에 주입하여 산화력을 향상시킨 고도산화공정(AOP)이다.
삭제
부연하자면, 일반적으로 오존(O3)을 이용하는 수처리 방법은 오존의 강력한 산화력, 분해력, 살균력, 탈색력 및 탈취력을 이용하여 고도 정수 처리, 상하수도처리, 오ㆍ폐수 처리, 침출수 처리 등을 실시하는 것이다.
최근에는 난분해성 유기물질 및 TOC 제거를 위해 오존보다 산화력이 우수한 OH 라디칼을 이용한 오존 AOP(Advanced Oxidation Process) 공정(오존+H2O2)이 주로 이용되고 있다.
따라서 효과적인 AOP 공정 운영을 위해서는 오존가스의 용해율 증가 및 고도산화 효율 증가가 필요적이다.
오존 가스를 반응조에 저수된 원수에 용해하는 방안으로는, 오존 가스의 주입, 접촉, 용해 반응을 통해야 하며, 구체적으로 산기(散氣) 방식, 인젝터(injector) 방식, 가압 용해 방식 등이 있다.
여기서, 상기 산기방식은 적은 오존가스를 다량의 원수에 접촉시키는 방법으로 주로 정수처리에서 주로 이용되고 있고, 다량의 오존주입율이 필요한 하폐수의 경우 인젝터 방식을 주로 이용하고 있으며, 인젝터 방식에는 오존용해율을 높이기 위해 가압 오존용해조(Ozone Dissolving Tank) 또는 스태틱 믹서(static mixer)등을 함께 사용하고 있다.
도 1은 종래 오존 가압용해조를 이용한 AOP 고도산화시스템을 도식화하여 나타내는 도면이다.
오존용해율을 90-95%이상 달성하기 위해 오존가스를 가압용해조(Ozone dissolving tank)에서 짧은 체류시간(1분이하)동안 가압(2kg/cm2 정도)을 통해 용해시키고, 완전혼합반응조(CSTR, Continuous flow stir tank reactor) 형태의 오존접촉조(Ozone Contact tank)에서 약 20-30분정도 체류하면서 오존 및 OH라디칼의 산화력을 이용하여 오염물질을 제거한다
그러나, 이러한 경우 오존용해를 위한 부대설비(가압용해조 등)가 증가되고대규모 토목구조물인 오존접촉조가 필수적이고, AOP 고도산화공정 운전 및 제어방식이 복잡해지며, 유입수질 변화에 따른 대응이 어려워 고도산화 효율이 떨어지는문제점이 있다.
또한, 고도산화공정을 이용한 오존처리법의 효율은 결국 오존과 원수의 접촉에 의해 좌우되므로, 고도산화공정에 의한 정화처리 효율을 향상하기 위해서는 오존과 원수의 접촉 기회와 접촉시간을 증가시키는 것이 필요하다.
그러나, 고도산화공정을 이용하는 종래의 고도산화 수처리장치에서는 오존과 원수의 접촉 기회 및 접촉 시간이 충분하지 못한 관계로, 원수에 잔류된 페놀이나 기타 난분해성 유해물질의 제거에는 정화처리 효율이 높지 않다는 한계가 있었다.
또한, 종래의 고도산화 수처리장치에서 정화처리 효율을 높이려면 오존 가스투입량을 증가하여야 하는데, 오존 가스 투입량 증가는 결국 파괴처리해야 할 배오존량의 증가를 가져오게 되므로 수처리장치의 규모가 커지게 된다.
따라서, 종래의 고도산화 수처리장치의 정화처리 효율 향상을 위해서는 수처리장치의 구축 및 운용에 많은 비용이 소요되고, 수처리를 위해 사용되는 에너지도 증가되는 문제점이 발생한다.
KR 10-1233355 KR 10-1604709 KR 10-1847055 KR 20-0398363
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 원수에 오존 용해효율을 극대화하여 고도산화효율을 증대하여 용수의 고도 산화처리에 따른 시간을 단축하고, 부대설비 및 연계 구조물을 최소화하여 수처리장치의 구축 및 운용에 소요되는 비용의 절감이 가능하도록 한 개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치를 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치는,
오존가스를 통한 고도 산화처리를 요하는 원수의 저수공간이 형성된 오존 반응조와, 상기 오존 반응조에 저수된 원수를 순환펌프를 통해 회수관을 통해 회수한 다음 급수관을 통해 오존 반응조 내에 순환 공급하는 순환 펌프부와, 상기 순환 펌프부의 급수관을 통해 오존 반응조에 급수되는 원수에 주입되는 오존가스를 혼입한 오존 폭기수를 생성하고 상기 생성된 오존 폭기수를 오존 반응조에 하향 분출하여 오존 반응조 내에 저수된 원수에 오존가스를 용해하는 오존 폭기 처리부를 포함하여 구성되고,
상기 오존 폭기 처리부는, 상기 오존 반응조의 저수공간에 직립되게 배치되며 하단에 축관노즐이 형성되어 상기 순환 펌프부의 급수관을 통해 급수되는 원수를 축관노즐을 통해 오존 반응조 내에 하향 토출하는 워터젯과, 상기 워터젯 내에 오존 공급관의 급기단을 연통되게 내설하여 원수가 이송 분출되는 워터젯 내에 오존가스를 정량 공급하는 오존가스 정량 공급유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 축관노즐이 형성된 워터젯의 하부에는 워터젯의 하부에 감싼 상태로 하향 연장하여 형성되어, 워터젯의 축관노즐을 통해 고압 토출되는 원수와 오존가스가 혼입된 오존 폭기수를 생성하고, 상기 오존 폭기수를 오존 반응조의 저수공간의 바닥으로 하향 유도하여 분출하는 유도 분출관이 형성된다.
보다 바람직하게는, 상기 유도 분출관의 상부는 워터젯의 축관노즐 외벽을 감싼 상태로 설치되어 축관노즐의 외측과 유도 분출관의 상단부 사이에는 재혼입실이 형성되고, 상기 재혼입실의 외측벽에는 오존 반응조의 저수공간과 재혼입실에 저수된 원수를 감압에 의한 압력편차에 의해 재혼입실 내로 유입하는 하나 이상의 재흡입공이 형성된다.
그리고, 상기 오존가스 정량 공급유닛은 오존가스를 발생하는 오존 발생기와, 상기 오존 발생기에서 발생된 오존가스를 오존 공급관을 통해 정량 및 정압 공급하는 레귤레이터를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 오존 폭기 처리부를 구성하는 워터젯의 하부, 또는 유도 분출관의 하부에는 오존 산기 확산부가 배치되며,
상기 오존 산기 확산부는, 상기 워터젯의 하부, 또는 상기 유도 분출관의 하부에 회동구조로 배치되어 외벽에 복수의 측벽 산기공들이 형성된 콘형 산기실을 갖는 회동 산기체와; 상기 회동 산기체의 콘형 산기실 내에 상향 돌출하여 배치되어, 경사진 확산빗면을 통해 유도 분출관을 통해 콘형 산기실 내로 하향 분출되는 오존 폭기수를 외측으로 분산하여 산기하는 원추형의 확산코어를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 유도 분출관의 하부에는 회동 커플링을 형성하고 상기 회동 산기체와 회동 커플링 사이에는 복수의 연결암을 방사구조로 형성되어, 상기 회동 산기체는 유도 분출관의 하부에 설정간격으로 이격된 상태를 유지하면서 회동 커플링을 통해 회전이 가능하도록 구성된다.
또한, 상기 저수공간에서 원수에서 기액 분리된 배오존 가스를 파괴하여 대기중으로 방출하는 배오존 처리부를 포함하고,
상기 배오존 처리부는, 상기 오존 반응조의 저수공간을 밀폐하는 밀폐덮개에 형성된 오존가스 배기구에 연통되게 배치되어 증발된 원수에 잔류된 배오존 가스를 기액 분리하는 기액 분리기와, 상기 기액 분리기를 통해 배출되는 배오존 가스를 고온 처리하여 배오존 가스를 파괴하여 대기 중으로 방출하는 배오존 파괴기를 포함하여 구성된다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는, 오존 처리를 요하는 원수가 저수된 오존 반응조에, 순환 급수되는 원수와 오존가스를 단시간 내에 급속 용해하는 오존 용해 처리부와, 상기 오존 폭기 처리수를 통해 오존 반응조 내에 분출되는 오존 폭기수를 확산 처리하여, 오존가스가 미립되게 분쇄 및 원수에 용해되도록 하는 오존 산기 확산부를 부가하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기 독특한 오존 용해 처리부와 오존 산기 확산부에 의해 단시간 내에 오존가스를 저수된 원수에 급속으로 다량 용해하는 것이 가능하고, 결과적으로 오존 용해효율 및 고도 산화효율이 극대화되어 용수의 고도 산화처리에 따른 시간을 단축하고, 또 부대설비 및 연계 구조물을 최소화하여 수처리장치의 구축 및 운용에 소요되는 비용을 저감하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 오존용해 구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템용 오존용해 처리장치의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 오존용해 구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템용 오존용해 처리장치에 있어, 오존 용해 처리부와 오존 산기 확산부의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 3은 상기 도 1에서 'A'부분의 작용상태를 확대하여 보여주는 것이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 오존용해 구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템용 오존용해 처리장치에 있어, 오존 산기 확산부의 세부 구성과, 이를 통한 오존 폭기수의 산기 처리과정을 보여주는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 오존용해 구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템용 오존용해 처리장치의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 오존용해 구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템용 오존용해 처리장치에 있어, 오존 용해 처리부와 오존 산기 확산부의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 3은 상기 도 1에서 'A'부분의 작용상태를 확대하여 보여주는 것이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 오존용해 구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템용 오존용해 처리장치에 있어, 오존 산기 확산부의 세부 구성과, 이를 통한 오존 폭기수의 산기 처리과정을 보여주는 것이다.
본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고도 산화 수처리 시스템용 오존용해 처리장치(1)는, 도 1에서 보는 바와 같이 오존가스를 통한 고도 산화처리를 요하는 원수의 저수공간(110)이 형성된 오존 반응조(100)와, 상기 오존 반응조(100)에 저수된 원수를 순환펌프(210)를 통해 회수관(220)을 통하여 회수한 다음 급수관(230)을 통해 오존 반응조(100) 내에 순환 공급하는 순환 펌프부(200)와, 상기 순환 펌프부(200)의 급수관(230)을 통해 오존 반응조(100)에 급수되는 원수에 주입되는 오존가스를 혼입한 오존 폭기수를 생성하고 상기 생성된 오존 폭기수를 오존 반응조(100)에 하향 분출하여 오존 반응조(100) 내에 저수된 원수에 오존가스를 용해하는 오존 폭기 처리부(300), 및 상기 저수공간(110)에서 원수에서 기액 분리된 배오존 가스를 파괴하여 대기중으로 방출하는 배오존 처리부(400)를 포함한다.
상기 오존 반응조(100)는 3M 내지 8M에 이루는 타워형의 저수공간(110)이 형성된 상부 개방형의 함체로 구성되고 개방된 상부에는 밀폐덮개(120)가 배치되어, 저수된 원수에서 기액 분리된 배오존 가스의 외부 누출을 방지한다.
그리고, 상기 원수에서 기액 분리되는 배오존 가스를 처리하는 배오존 처리부(400)는, 상기 오존 반응조(100)의 저수공간(110)을 밀폐하는 밀폐덮개(120)에 형성된 오존가스 배기구(121)에 연통되게 배치되어 증발된 원수에 잔류된 배오존 가스를 기액 분리하는 기액 분리기(410)와, 상기 기액 분리기(410)를 통해 배출되는 배오존 가스를 300℃ 이상으로 고온 처리하여 배오존 가스를 파괴하여 대기 중으로 방출하는 배오존 파괴기(420)를 포함한다.
또한, 상기 오존 반응조(100)의 하부에는 순환 공급을 요하는 원수의 배출경로인 원수 배수구(111)가 형성되어 상기 순환 펌프부(200)는 원수 배수구(111)를 통해 배출되는 원수를 회수관(220)을 통해 회수한 다음, 상기 회수된 원수를 순환펌프(210)의 펌핑작용을 통해 급수관(230)을 통하여 오존 반응조(100)에 고압으로 공급한다.
따라서, 상기 오존 반응조(100)의 저수공간(110) 내에 저수된 원수는 순환 펌프부(200)를 통한 순환 공급작용을 통해 연속하여 순환 공급된다.
한편, 본 실시예에서는 상기 순환 펌프부(200)의 급수관(230)을 통해 재급수되는 원수에 다량의 오존가스를 급속으로 다량 용해하는 고효율의 오존가스 용해 처리구조를 갖는 오존 폭기 처리부(300)를 제안 및 탑재하여, 오존가스의 용해 효율과 오존가스에 의한 원수의 고도 산화효율이 극대화되도록 한다.
본 실시예에서 제안하고 있는 오존 폭기 처리부(300)는, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 상기 오존 반응조(100)의 저수공간(110)에 직립되게 배치되며 하단에 축관노즐(311)이 형성되어 상기 순환 펌프부(200)의 급수관(230)을 통해 급수되는 원수를 축관노즐(311)을 통해 오존 반응조(100) 내에 하향 토출하는 워터젯(310)과, 상기 워터젯(310) 내에 오존 공급관(323)의 급기단을 연통되게 내설하여 원수가 이송 분출되는 워터젯(310) 내에 오존가스를 정량 공급하는 오존가스 정량 공급유닛(320)를 포함한다.
여기서, 상기 오존가스 정량 공급유닛(320)은 오존가스를 발생시키는 오존 발생기(321)와, 상기 오존 발생기(321)에서 발생된 오존가스를 오존 공급관(323)을 통해 정량 및 정압 공급하는 레귤레이터(322)를 포함한다.
그리고, 상기 축관노즐(311)이 형성된 워터젯(310)의 하부에는 워터젯(310)의 하부에 감싼 상태로 하향 연장하여 형성되어, 워터젯(310)의 축관노즐(311)을 통해 고압 토출되는 원수와 오존가스가 혼입된 오존 폭기수를 생성하고, 상기 오존 폭기수를 오존 반응조(100)의 저수공간(110)의 바닥으로 하향 유도하여 분출하는 유도 분출관(330)이 형성된다.
또한, 상기 유도 분출관(330)의 상부는 워터젯(310)의 축관노즐(311)의 외벽을 감싼 상태로 설치되어 축관노즐(311)의 외측과 유도 분출관(330)의 상단부 사이에는 재혼입실(331)이 형성된다.
그리고, 상기 재혼입실(331)의 외측벽에는 도 3과 같이 오존 반응조(100)의 저수공간(110)과 재혼입실(331)에 저수된 원수를 감압에 의한 압력편차에 의해 재혼입실(331) 내로 유입하는 하나 이상의 재흡입공(332)이 형성된다.
따라서, 상기 순환 펌프부(200)의 급수관(230)을 통해 워터젯(310)에 급수되는 원수는 축관노즐(311)이 형성된 워터젯(310)을 통해 하향 토출되면서 오존가스 정량 공급유닛(320)의 오존 공급관(323)을 통해 정량 및 정압으로 공급되는 오존가스가 혼입된 오존 폭기수를 생성한다.
그리고, 상기 오존 폭기수는 유도 분출관(330)을 통해 저수공간(110)의 하부로 고압 분출되어 저수공간(110) 내에 저수된 원수와 오존가스의 혼입 및 용존을 도모한다.
또한, 상기 유도 분출관(330)의 상부에는 축관노즐(311)을 동심구조로 수용한 재혼입실(331)이 형성되고, 상기 재혼입실(331)은 워터젯(310)의 축관노즐(311)을 통해 유속을 증대하여 고압 분출되는 원수에 의해 감압상태를 형성한다.
그리하여, 상기 오존 반응조(100)의 저수공간(110)에 저수된 원수는 재혼입실(331)과 저수공간(110) 사이의 압력편차에 의해 재흡입공(332)들을 통해 재혼입실(331) 내로 유입되어 오존가스가 혼입되고, 최종적으로 유도 분출관(330)을 통해 저수공간(110)의 바닥을 향해 하향 분출된다.
그리고, 상기 워터젯(310)의 하부에 형성된 축관노즐(311)은 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 깔대기 형상의 관체로 구성되어, 상기 워터젯(310)을 통해 토출되는 원수는 축관노즐(311)을 통과하면서 유속이 증대되어 감압상태를 형성한다.
이때, 상기 오존 공급관(323)을 따라 공급되는 오존가스는 축관노즐(311)을 통해 토출되는 원수와 재혼입실(331) 내에서 급속하게 혼입되면서 매우 강력하고 급격한 충격 반응이 일어나고, 이 과정에서 상기 오존가스는 미세기포의 형태로 산포됨과 동시에, 원수와 급속히 혼입된다.
즉, 상기 워터젯(310)의 축관노즐(311)에서 공급되는 원수와 오존 공급관(323)을 통해 급기된 오존가스는 급속히 혼입되어 오존 폭기수를 형성하고 상기 오존 폭기수는 유도 분출관(330)을 통해 저수공간(110)의 바닥을 향하여 하향 분출된다.
그리고, 상기 유도 분출관(330)을 통해 분출되는 오존 폭기수는 오존 반응조(100)의 저수공간(110) 내에 저수된 원수와 혼입되어, 저수된 원수의 용존 오존농도를 증대하여 혼입된 오존가스에 의한 원수의 고도 산화효율이 극대화된다.
특히, 본 발명에서는 상기 다량의 오존가스가 혼입되어 유도 분출관(330)을 통해 저수공간(110)의 바닥을 향하여 하향 토출되는 오존 폭기수를, 저수공간(110) 내에 저수된 원수에 확산하여 산포하는 오존 산기 확산부(500)를 제안 및 탑재하여, 상기 유도 분출관(330)을 통해 하향 분출되는 오존 폭기수에 잔류된 오존가스와 저수공간(110) 내에 저수된 원수의 접촉빈도 및 접촉량을 증대하여서 원수의 오존가스 용존율이 보다 증대되도록 한다.
본 실시예에 따르면, 상기 오존 산기 확산부(500)는 도 1과 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이 워터젯(310)의 하단, 또는 상기 워터젯(310)의 하부에 연장하여 형성된 유도 분출관(330)의 하부에 회동구조로 배치되며, 본 명세서에는 유도 분출관(330)의 하부에 오존 산기 확산부(500)를 배치한 형태를 예시하고 있다.
본 실시예에서 제안하고 있는 오존 산기 확산부(500)는, 상기 유도 분출관(330)의 하부에 회동구조로 배치되어 외벽에 복수의 측벽 산기공(512)들이 형성된 콘형 산기실(511)을 갖는 회동 산기체(510)와; 상기 회동 산기체(510)의 콘형 산기실(511) 내에 상향 돌출하여 배치되어, 경사진 확산빗면(521)을 통해 유도 분출관(330)을 통하여 콘형 산기실(511) 내로 하향 분출되는 오존 폭기수를 외측으로 분산하여 산기하는 원추형의 확산코어(520)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 유도 분출관(330)의 하부에는 회동 커플링(530)을 형성하고 상기 회동 산기체(510)와 회동 커플링(530) 사이에는 복수의 연결암(513)을 방사구조로 형성하여, 상기 회동 산기체(510)는 유도 분출관(330)의 하부에 설정간격으로 이격된 상태를 유지하면서 회동 커플링(530)을 통해 회전이 가능하도록 한다.
이때, 상기 회동 산기체(510)의 콘형 산기실(511) 내에 배치된 확산코어(520)의 확산빗면(521)에는 유도 분출관(330)을 통해 하향 분출되는 오존 폭기수의 토출압력을 회동 산기체(510)의 회전에 따른 회전력으로 변환하는 하나 이상의 베인날개(522)들을 배치한다.
그리고, 상기 회동 산기체(510)의 외측벽에는 저수공간(110) 내에 저수된 원수를 교반하여 와류를 형성하는 하나 이상의 교반날개(514)들을 배치한다.
보다 바람직하게는, 상기 회동 산기체(510)의 상부 가장자리부에는 복수의 분산공(515a)들이 형성된 타공 채류편(515)을 형성하여, 상기 회동 산기체(510)의 측벽에 형성된 측벽 산기공(512)들을 투과하여 원수에 혼입된 오존가스들은 곧바로 부상하지 아니하고 저수공간(110)의 하부에 채류하도록 한다.
따라서, 상기 유도 분출관(330)을 통해 회동 산기체(510)의 콘형 산기실(511) 내로 하향 분출되는 오존 폭기수의 수압에 의해 회동 산기체(510)는 도 1과 도 5와 같이 일방향으로 회전하면서, 외벽에 형성된 교반날개(514)들을 통해 저수공간(110) 내에 저수된 원수를 교반하여 와류를 형성하고, 이러한 과정에 상기 콘형 산기실(511) 내로 하향 분출된 오존 폭기수는 확산코어(520)의 확산빗면(521)을 통해 외측으로 분산, 및 측벽 산기공(512)들을 투과하면서 미세하게 분쇄 및 분산되면서 원수와의 안정적인 혼입 및 용해가 이루어진다.
그리고, 본 실시예에서는 상기 확산코어(520) 내에 확산빗면(521)을 포함하는 외벽에 투과공(523)들이 형성된 분산실(524)을 형성하고, 상기 분산실(524) 내에 세라믹 재질의 분산볼(525)들을 형성하여서, 도 5b와 도 6과 같이 상기 유도 분출관(330)을 통해 콘형 산기실(511) 내에 토출되는 오존 폭기수 중 일부는 투과공(523)들을 통해 확산코어(520) 내에 형성된 분산실(524) 내로 유입, 및 분산볼(525)들 사이와 충돌 및 투과하면서 혼입된 오존가스와 원수와의 안정적인 혼입 및 용해를 도모한다.
또한, 상기 회동 산기체(510)의 측벽 산기공(512)들을 통해 분쇄 및 외측으로 분산된 오존가스들은 원수와의 비중차에 의해 곧바로 부상하지 아니하고, 도 5b와 같이 상기 회동 산기체(510)의 상부 가장자리에 형성된 타공 채류편(515)에 의해 저수공간(110)의 하부에 채류하고 타공 채류편(515)에 형성된 분산공(515a)을 투과하여 재분쇄되면서 서서히 부상하므로, 원수 내에 혼입된 오존가스의 채류시간의 증대를 통해 원수에 보다 많은 오존가스의 용존이 가능하다.
그리하여, 본 발명에 따른 고도 산화 수처리 시스템용 오존용해 처리장치(1)는 순환 공급되는 원수에 오존가스를 혼입하는 오존 폭기 처리부(300)와, 상기 오존 폭기 처리부(300)를 통해 다량의 오존가스가 혼입된 오존 폭기수를 저수공간(110)에 저수된 원수에 미립된 분쇄와 확산 및 채류하여 용존되도록 하는 오존 산기 확산부(500)에 의해 오존가스의 용해 효율과 오존가스에 의한 원수의 고도 산화효율이 극대화된다.
1. 고도 산화 수처리 시스템용 오존용해 처리장치
100. 오존 반응조 110. 저수공간
111. 원수 배수구 120. 밀폐덮개
121. 오존가스 배기구
200. 순환 펌프부 210. 순환펌프
220. 회수관 230. 급수관
300. 오존 폭기 처리부
310. 워터젯 311. 축관노즐
320. 오존가스 정량 공급유닛
321. 오존 발생기 322. 레귤레이터
323. 오존 공급관
330. 유도 분출관 331. 재혼입실
332. 재흡입공
400. 배오존 처리부 410. 기액 분리기
420. 배오존 파괴기
500. 오존 산기 확산부 510. 회동 산기체
511. 콘형 산기실 512. 측벽 산기공
513. 연결암 514. 교반날개
515. 타공 채류편 515a. 분산공
520. 확산코어 521. 확산빗면
522. 베인날개 523. 투과공
524. 분산실 525. 분산볼
530. 회동 커플링

Claims (8)

  1. 오존가스를 통한 고도 산화처리를 요하는 원수의 저수공간이 형성된 오존 반응조와, 상기 오존 반응조에 저수된 원수를 순환펌프를 통해 회수관을 통해 회수한 다음 급수관을 통해 오존 반응조 내에 순환 공급하는 순환 펌프부와, 상기 순환 펌프부의 급수관을 통해 오존 반응조에 급수되는 원수에 주입되는 오존가스를 혼입한 오존 폭기수를 생성하고 상기 생성된 오존 폭기수를 오존 반응조에 하향 분출하여 오존 반응조 내에 저수된 원수에 오존가스를 용해하는 오존 폭기 처리부를 포함하여 구성되고,
    상기 오존 폭기 처리부는, 상기 오존 반응조의 저수공간에 직립되게 배치되며 하단에 축관노즐이 형성되어 상기 순환 펌프부의 급수관을 통해 급수되는 원수를 축관노즐을 통해 오존 반응조 내에 하향 토출하는 워터젯과, 상기 워터젯 내에 오존 공급관의 급기단을 연통되게 내설하여 원수가 이송 분출되는 워터젯 내에 오존가스를 정량 공급하는 오존가스 정량 공급유닛을 포함하고,
    상기 오존 폭기 처리부를 구성하는 워터젯의 하부에는 오존 산기 확산부가 배치되며,
    상기 오존 산기 확산부는, 상기 워터젯의 하부에 회동구조로 배치되어 외벽에 복수의 측벽 산기공들이 형성된 콘형 산기실을 갖는 회동 산기체와; 상기 회동 산기체의 콘형 산기실 내에 상향 돌출하여 배치되어, 경사진 확산빗면을 통해 유도 분출관을 통해 콘형 산기실 내로 하향 분출되는 오존 폭기수를 외측으로 분산하여 산기하는 원추형의 확산코어를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 축관노즐이 형성된 워터젯의 하부에는 워터젯의 하부에 감싼 상태로 하향 연장하여 형성되어, 워터젯의 축관노즐을 통해 고압 토출되는 원수와 오존가스가 혼입된 오존 폭기수를 생성하고, 상기 오존 폭기수를 오존 반응조의 저수공간의 바닥으로 하향 유도하여 분출하는 유도 분출관이 형성된 것을 특징으로 하는 개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 유도 분출관의 상부는 워터젯의 축관노즐 외벽을 감싼 상태로 설치되어 축관노즐의 외측과 유도 분출관의 상단부 사이에는 재혼입실이 형성되고, 상기 재혼입실의 외측벽에는 오존 반응조의 저수공간과 재혼입실에 저수된 원수를 감압에 의한 압력편차에 의해 재혼입실 내로 유입하는 하나 이상의 재흡입공이 형성된 것을 특징으로 하는 개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 오존가스 정량 공급유닛은 오존가스를 발생하는 오존 발생기와, 상기 오존 발생기에서 발생된 오존가스를 오존 공급관을 통해 정량 및 정압 공급하는 레귤레이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치.
  5. 삭제
  6. 제 2항에 있어서, 상기 오존 폭기 처리부를 구성하는 유도 분출관의 하부에는 오존 산기 확산부가 배치되며,
    상기 오존 산기 확산부는, 상기 유도 분출관의 하부에 회동구조로 배치되어 외벽에 복수의 측벽 산기공들이 형성된 콘형 산기실을 갖는 회동 산기체와; 상기 회동 산기체의 콘형 산기실 내에 상향 돌출하여 배치되어, 경사진 확산빗면을 통해 유도 분출관을 통해 콘형 산기실 내로 하향 분출되는 오존 폭기수를 외측으로 분산하여 산기하는 원추형의 확산코어를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치.
  7. 제 1항 또는 제 6항에 있어서, 상기 유도 분출관의 하부에는 회동 커플링을 형성하고 상기 회동 산기체와 회동 커플링 사이에는 복수의 연결암을 방사구조로 형성되어, 상기 회동 산기체는 유도 분출관의 하부에 설정간격으로 이격된 상태를 유지하면서 회동 커플링을 통해 회전이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 저수공간에서 원수에서 기액 분리된 배오존 가스를 파괴하여 대기중으로 방출하는 배오존 처리부를 포함하고,
    상기 배오존 처리부는, 상기 오존 반응조의 저수공간을 밀폐하는 밀폐덮개에 형성된 오존가스 배기구에 연통되게 배치되어 증발된 원수에 잔류된 배오존 가스를 기액 분리하는 기액 분리기와, 상기 기액 분리기를 통해 배출되는 배오존 가스를 고온 처리하여 배오존 가스를 파괴하여 대기 중으로 방출하는 배오존 파괴기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 개량된 오존가스 용해 처리구조를 갖는 고도 산화 수처리 시스템의 오존가스 용해 처리장치.
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