KR102477181B1 - High concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubble and ultraviolet light - Google Patents
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Abstract
본 발명의 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템은, 반응챔버 내에 저장되는 상기 유기성 폐수를 전처리하기 위한 공기가 포함된 오존을 발생시키는 오존 발생기; 상기 오존 발생기로부터 배출된 후 유입경로를 따라 이동되어 내부로 유입되는 기설정된 오존 유량 이하의 오존, 상기 반응챔버 내에서 오존수에 의해 전처리되어 공기 및 오존이 포함되는 전처리수인 제1 유체, 오존이 포함되면서 공기가 용존된 제2 유체를 이용하여 오존미세기포로 이루어진 오존수를 생성하는 오존수 생성기; 상기 제1 유체와 제2 유체를 흡입하여 상기 오존수 생성기에 유입시키는 펌프; 상기 오존수 생성기로부터 배출되는 오존수를 상기 반응챔버로 분사하기 위한 인젝터; 상기 반응챔버 내에 자외선을 조사하기 위한 자외선 램프, 상기 자외선 램프를 감싸 상기 자외선이 투과되도록 하기 위한 석영관으로 이루어지는 자외선 조사기; 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 상기 석영관에 부착된 오염물질을 세정하며, 상기 유입경로로부터 구획되는 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 오존수를 상기 반응챔버 내에 분사하여 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응에 의한 OH라디칼이 생성되도록 하는 라디칼 샤프트; 및 상기 라디칼 샤프트를 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전시키기 위한 블레이드;를 포함할 수 있다.The high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays of the present invention includes an ozone generator for generating air-containing ozone for pretreatment of the organic wastewater stored in a reaction chamber; After being discharged from the ozone generator, ozone at or below the predetermined ozone flow rate that is moved along the inlet path and introduced into the inside, the first fluid, which is pretreated water that is pretreated by ozone water in the reaction chamber and includes air and ozone, and ozone an ozonated water generator for generating ozone water composed of ozone microbubbles using a second fluid in which air is dissolved; a pump that sucks the first fluid and the second fluid and introduces them into the ozonated water generator; an injector for injecting the ozone water discharged from the ozone water generator into the reaction chamber; an ultraviolet irradiator comprising an ultraviolet lamp for irradiating ultraviolet rays into the reaction chamber and a quartz tube for enclosing the ultraviolet rays to transmit the ultraviolet rays; The contaminants adhered to the quartz tube are cleaned while the ozone water flowing into the reaction chamber is rotated in the direction of the whirl flow, and the ozone or ozone water moving along the bypass path partitioned from the inflow path is discharged into the reaction chamber. A radical shaft that sprays and generates OH radicals by the interaction between ultraviolet rays and ozone or ozone water; and a blade for rotating the radical shaft in the direction of the swirling flow of the ozone water flowing into the reaction chamber.
Description
본 발명은 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고농도의 유기성 폐수에 함유된 난분해성 유기물질을 효율적으로 처리할 수 있는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a pretreatment system for high-concentration organic wastewater using ozone microbubbles and ultraviolet rays, and more particularly, to a high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays capable of efficiently treating recalcitrant organic substances contained in high-concentration organic wastewater. It is about a wastewater pretreatment system.
하폐수 등의 오염수 처리방법 중 산화법은 염소와 같은 산화력이 강한 물질을 오염수에 투입하여 오염물질을 처리하는 방법이다. 그러나 염소 사용은 Trihalomethane(THM)이 발생하는 문제가 있어, 대안으로 사용된 물질이 자외선, 오존 등이다.Among the methods for treating polluted water such as sewage and wastewater, the oxidation method is a method of treating pollutants by injecting a substance with strong oxidizing power such as chlorine into the polluted water. However, the use of chlorine has a problem of generating Trihalomethane (THM), so the substances used as an alternative are ultraviolet rays and ozone.
자외선은 염소처리 시에 발생하는 THM과 같은 발암성 부산물을 생성하지 않으면서 염소와 같은 높은 소독효과를 달성할 수 있어 대부분의 하폐수 처리시설에서는 최종 처리시설로 자외선을 도입하고 있다. 그러나 자외선 단독처리는 병원성 미생물을 대상으로 하는 소독효과 외 타 오염물질에 대한 처리능은 매우 낮다는 단점이 있다. 최근 화학물질의 사용증가로 인해 하폐수 처리수중에 잔류하는 난분해성 유기물질의 종류도 증가하고 있어, 자외선 처리시설의 기능 강화가 요구되고 있다.UV rays can achieve high disinfection effects such as chlorine without generating carcinogenic by-products such as THM generated during chlorination, so most wastewater treatment facilities are introducing UV rays as final treatment facilities. However, UV-only treatment has a disadvantage in that the ability to treat other contaminants other than the disinfection effect targeting pathogenic microorganisms is very low. Due to the recent increase in the use of chemicals, the number of non-decomposable organic substances remaining in wastewater treatment water is also increasing, and thus, there is a demand for strengthening the function of ultraviolet treatment facilities.
오존은 산화력이 염소에 비해 뛰어나고 THM에 대한 우수한 분해능력이 있으며, 용존산소를 증가시키는 효과 역시 기대할 수 있다.Ozone has excellent oxidizing power compared to chlorine and excellent decomposition ability for THM, and the effect of increasing dissolved oxygen can also be expected.
다만, 오존은 높은 산화력을 가지나 유기물과 선택적으로 반응하기 때문에 산화되지 못하는 유기물이 잔존하고, 하폐수 성상에 따라서는 오염물질을 이산화탄소와 물로 완전히 분해시키지 못하여 알데히드(Aldehyde)와 같은 부산물을 생성하거나 또는 브롬 이온을 포함하는 하폐수를 처리하는 경우에는 브롬산염(Bromate)과 같은 부산물을 생성하는 단점이 있다.However, ozone has high oxidizing power, but since it selectively reacts with organic matter, organic matter that cannot be oxidized remains, and depending on the characteristics of wastewater, pollutants cannot be completely decomposed into carbon dioxide and water, producing by-products such as aldehyde or bromine. In the case of treating wastewater containing ions, there is a disadvantage of generating by-products such as bromate.
이를 해결하기 위한 방안으로 고도산화처리법(Advanced Oxidation Process, AOP)이 제시되었다.As a way to solve this problem, an advanced oxidation process (AOP) has been proposed.
AOP 기술은 오존이나 과산화수소와 같은 산화제를 함께 사용하거나, 이들 산화제에 자외선을 조사하여 오염수를 처리하는 것으로, 강력한 살균 및 산화력을 가지는 화학종인 OH라디칼(Hydroxyl radicals)을 중간생성물질로 생성하여 오염수에 포함된 유기물질을 산화하여 분해(또는 제거)하며, 특히 난분해성 유기물질의 분해에 유효하다.AOP technology treats contaminated water by using oxidizing agents such as ozone or hydrogen peroxide together or by irradiating ultraviolet rays to these oxidizing agents. It oxidizes and decomposes (or removes) organic substances contained in water, and is particularly effective in decomposing non-degradable organic substances.
AOP 기술은 일례로, 오존이나 과산화수소 등의 산화제에 자외선을 조사하는 UV 광분해법(UV/O3 또는 UV/H2O2) 및 오존과 과산화수소를 함께 사용하는 Peroxone법 등이 있다. 이 기술들의 성능은 대상 처리수의 성상 외에 OH라디칼의 생성효율, 그리고 생성된 OH라디칼과 대상 오염물질과의 반응효율에 의해서도 상당히 영향을 받는다.AOP technology includes, for example, a UV photolysis method (UV/O 3 or UV/H 2 O 2 ) in which an oxidizing agent such as ozone or hydrogen peroxide is irradiated with ultraviolet rays, and a Peroxone method in which ozone and hydrogen peroxide are used together. The performance of these technologies is significantly affected by the properties of the treated water, the efficiency of generating OH radicals, and the reaction efficiency between generated OH radicals and pollutants.
그러나 종래에는 AOP를 위한 반응조 내에서 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응이 효율적으로 이루어지지 않아, OH라디칼의 생성 및 이를 통한 오염수내 유기물질과의 산화반응 등을 포함하는 전체적인 AOP 반응효율이 감소하는 문제점이 있었다.However, in the prior art, the interaction between ultraviolet rays and ozone and/or hydrogen peroxide was not efficiently performed in the reaction tank for AOP, so the overall AOP reaction efficiency, including the generation of OH radicals and the oxidation reaction with organic substances in polluted water through it, There was a problem with the decline.
또한, 종래에는 자외선을 이용하는 AOP 공정의 경우, 지속적으로 자외선 조사를 실시함에 따라 자외선 조사기에 오염물질이 부착됨에 따라, 자외선 조사기의 자외선 투과율이 감소하게 되며, 결과적으로 난분해성 유기물질 제거 등 AOP 공정의 제거 효율을 감소시키는 문제점이 있었다.In addition, in the case of the conventional AOP process using ultraviolet rays, as contaminants adhere to the ultraviolet irradiator as the ultraviolet irradiation is continuously performed, the ultraviolet transmittance of the ultraviolet irradiator decreases, and as a result, the AOP process such as the removal of recalcitrant organic substances There was a problem of reducing the removal efficiency of.
더 나아가, 종래의 AOP 공정은 오존을 연속적으로 공급해야하므로, 폐수를 처리하는데 있어 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.Furthermore, since the conventional AOP process needs to continuously supply ozone, there is a problem in that a lot of cost is required to treat wastewater.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고농도의 유기성 폐수에 함유된 난분해성 유기물질의 처리에 이용되는 오존 또는 오존수과 자외선의 상호반응 효율을 향상시켜 고농도의 유기성 폐수를 효율적으로 처리할 수 있는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템을 제공하는데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and efficiently treats high-concentration organic wastewater by improving the interaction efficiency of ozone or ozone water and ultraviolet rays used in the treatment of recalcitrant organic substances contained in high-concentration organic wastewater. It is an object of the present invention to provide a high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays that can be treated with
또한, 본 발명은 오존의 순환을 통해 오존을 연속적으로 공급하지 않고도 고농도의 유기성 폐수를 효율적으로 처리할 수 있는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템을 제공하는데 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays that can efficiently treat high-concentration organic wastewater without continuously supplying ozone through ozone circulation.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved in the present invention is not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will become clear to those skilled in the art from the description below. You will be able to understand.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템은, 반응챔버 내에 저장되는 상기 유기성 폐수를 전처리하기 위한 공기가 포함된 오존을 발생시키는 오존 발생기; 상기 오존 발생기로부터 배출된 후 유입경로를 따라 이동되어 내부로 유입되는 기설정된 오존 유량 이하의 오존, 상기 반응챔버 내에서 오존수에 의해 전처리되어 공기 및 오존이 포함되는 전처리수인 제1 유체, 오존이 포함되면서 공기가 용존된 제2 유체를 이용하여 오존미세기포로 이루어진 오존수를 생성하는 오존수 생성기; 상기 제1 유체와 제2 유체를 흡입하여 상기 오존수 생성기에 유입시키는 펌프; 상기 오존수 생성기로부터 배출되는 오존수를 상기 반응챔버로 분사하기 위한 인젝터; 상기 반응챔버 내에 자외선을 조사하기 위한 자외선 램프, 상기 자외선 램프를 감싸 상기 자외선이 투과되도록 하기 위한 석영관으로 이루어지는 자외선 조사기; 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 상기 석영관에 부착된 오염물질을 세정하며, 상기 유입경로로부터 구획되는 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 오존수를 상기 반응챔버 내에 분사하여 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응에 의한 OH라디칼이 생성되도록 하는 라디칼 샤프트; 및 상기 라디칼 샤프트를 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전시키기 위한 블레이드;를 포함할 수 있다.As a technical means for achieving the above object, a high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays according to an embodiment of the present invention includes air for pretreatment of the organic wastewater stored in the reaction chamber an ozone generator that generates ozone; After being discharged from the ozone generator, ozone at or below the predetermined ozone flow rate that is moved along the inlet path and introduced into the inside, the first fluid, which is pretreated water that is pretreated by ozone water in the reaction chamber and includes air and ozone, and ozone an ozonated water generator for generating ozone water composed of ozone microbubbles using a second fluid in which air is dissolved; a pump that sucks the first fluid and the second fluid and introduces them into the ozonated water generator; an injector for injecting the ozone water discharged from the ozone water generator into the reaction chamber; an ultraviolet irradiator comprising an ultraviolet lamp for irradiating ultraviolet rays into the reaction chamber and a quartz tube for enclosing the ultraviolet rays to transmit the ultraviolet rays; The contaminants adhered to the quartz tube are cleaned while the ozone water flowing into the reaction chamber is rotated in the direction of the whirl flow, and the ozone or ozone water moving along the bypass path partitioned from the inflow path is discharged into the reaction chamber. A radical shaft that sprays and generates OH radicals by the interaction between ultraviolet rays and ozone or ozone water; and a blade for rotating the radical shaft in the direction of the swirling flow of the ozone water flowing into the reaction chamber.
또한, 상기 라디칼 샤프트는, 상기 석영관을 스크류 형상으로 감싸며, 일부에 결합된 상기 블레이드에 의해 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전되는 샤프트 본체; 상기 샤프트 본체가 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 축회전되도록 상기 샤프트 본체와 연결되며, 상기 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 오존수를 상기 샤프트 본체에 공급하는 공급관; 상기 석영관과 인접한 상기 샤프트 본체의 일면에 복수로 결합되며, 상기 샤프트 본체가 축회전되는동안 상기 석영관에 부착된 오염물질에 압력을 가하여 상기 오염물질을 세정하는 세정솔; 및 상기 샤프트 본체의 일면에 복수로 형성되며, 상기 공급관에 의해 상기 샤프트 본체에 공급된 오존 또는 오존수를 상기 반응챔버 내로 배출시키는 분사홀;을 포함할 수 있다.In addition, the radical shaft may include a shaft body that surrounds the quartz tube in a screw shape and is rotated in a direction by a swirling flow of ozone water introduced into the reaction chamber by the blade coupled to a part; a supply pipe connected to the shaft body so that the shaft body rotates in a direction caused by the swirling flow of the ozone water flowing into the reaction chamber, and supplying ozone or ozone water moving along the bypass path to the shaft body; a plurality of cleaning brushes coupled to one surface of the shaft body adjacent to the quartz tube, and cleaning the contaminants by applying pressure to the contaminants attached to the quartz tube while the shaft body rotates; and a plurality of injection holes formed on one surface of the shaft body, through which ozone or ozone water supplied to the shaft body through the supply pipe is discharged into the reaction chamber.
그리고 상기 블레이드는, 상기 라디칼 샤프트의 일부에 결합되며, 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 압력을 받아 상기 라디칼 샤프트를 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전시키는 블레이드 본체; 및 상기 블레이드 본체에 복수로 형성되며, 상기 반응챔버로 유입되는 오존수가 상기 블레이드 본체를 통과되도록 하여 상기 블레이드 본체에 가해지는 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 압력을 분산시키는 압력분산홀;을 포함할 수 있다.And, the blade is coupled to a part of the radical shaft and rotates the radical shaft in a direction caused by the swirling flow of ozone water flowing into the reaction chamber by receiving pressure from the swirling flow of ozone water flowing into the reaction chamber. main body; and a plurality of pressure distributing holes formed in the blade main body to allow the ozone water flowing into the reaction chamber to pass through the blade main body so as to disperse the pressure caused by the swirling flow of the ozonated water flowing into the reaction chamber applied to the blade main body. ; can be included.
또한, 상기 블레이드 본체는, 상기 석영관으로부터 투과되는 자외선을 반사하는 재질로 이루어져 상기 자외선을 상기 반응챔버 내에서 난반사시킬 수 있다.In addition, the blade body may be made of a material that reflects ultraviolet rays transmitted through the quartz tube, and diffusely reflect the ultraviolet rays in the reaction chamber.
그리고 상기 OH라디칼은, 상기 석영관으로부터 투과되는 자외선 및/또는 상기 블레이드 본체로부터 난반사되는 자외선과, 상기 라디칼 샤프트로부터 배출되는 오존 또는 오존수의 상호반응에 의해 상기 반응챔버 내에 생성되어 상기 유기성 폐수의 난분해성 유기물질을 제거할 수 있다.And the OH radical is generated in the reaction chamber by the interaction of ultraviolet light transmitted from the quartz tube and/or ultraviolet light diffusely reflected from the blade body, and ozone or ozone water discharged from the radical shaft, thereby reducing the organic wastewater Degradable organic matter can be removed.
또한, 상기 오존수 생성기는, 상기 외부 본체의 내부에 배치되며, 원추형의 깔대기 형상을 가져 오존수를 배출하기 위한 배출부가 일측에 구비되는 내부 본체; 상기 오존수의 생성을 위한 오존을 상기 내부 본체로 유입시키기 위한 제1 유입부; 상기 오존수의 생성을 위한 상기 제1 유체를 상기 내부 본체로 유입시키기 위한 제2 유입부; 상기 오존수의 생성을 위한 상기 제2 유체를 상기 내부 본체로 유입시키기 위한 제3 유입부; 및 상기 배출부로부터 배출되는 상기 오존수와의 충돌을 통해 상기 오존수에 오존미세기포가 발생되도록 하는 제1 충돌판;을 포함할 수 있다.In addition, the ozonated water generator may include an inner body disposed inside the outer body, having a conical funnel shape, and having a discharge portion provided at one side for discharging ozone water; a first inlet for introducing ozone for generating the ozonated water into the inner body; a second inlet for introducing the first fluid for generating the ozonated water into the inner body; a third inlet for introducing the second fluid for generating the ozonated water into the inner body; and a first collision plate configured to generate ozone microbubbles in the ozone water through collision with the ozone water discharged from the discharge unit.
그리고 상기 오존수 생성기는, 상기 제2 유입부와 상기 제3 유입부의 일측이 합쳐짐에 따라 형성되는 유체 유 유입경로상에 구비되어 상기 제1 유체 및/또는 상기 제2 유체와의 충돌을 통해 상기 제1 유체 및/또는 상기 제2 유체에 오존미세기포가 발생되도록 하는 제2 충돌판;을 더 포함할 수 있다.The ozone water generator is provided on a fluid inflow path formed by combining one side of the second inlet and the third inlet, and collides with the first fluid and/or the second fluid to generate the ozone water. It may further include a second collision plate for generating ozone microbubbles in the first fluid and/or the second fluid.
또한, 상기 오존수 생성기는, 상기 오존 발생기로부터 발생되는 오존이 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되며, 상기 반응챔버로부터 제1 유체가 기설정된 유체 유량 이상으로 상기 제2 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되는 경우, 상기 오존과 제1 유체를 혼합하여 오존수를 생성할 수 있다.In addition, in the ozone water generator, ozone generated from the ozone generator flows into the inner body along the first inlet, and the first fluid from the reaction chamber flows along the second inlet at a predetermined fluid flow rate or more. When flowing into the main body, ozone water may be generated by mixing the ozone and the first fluid.
그리고 상기 오존수 생성기는, 상기 오존 발생기로부터 발생되는 오존이 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되되, 상기 반응챔버로부터 제1 유체가 기설정된 유체 유량 미만으로 상기 제2 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되는 경우, 상기 제2 유체가 상기 제3 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되도록 하여 상기 오존, 제1 유체 및 제2 유체를 혼합하여 오존수를 생성할 수 있다.And the ozonated water generator, the ozone generated from the ozone generator flows into the inner body along the first inlet, the first fluid from the reaction chamber along the second inlet less than a predetermined flow rate of the inner body When the second fluid flows into the inner body along the third inlet, ozone water may be generated by mixing the ozone, the first fluid, and the second fluid.
또한, 상기 오존수 생성기는, 상기 오존 발생기로부터 발생되는 오존이 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되되, 상기 반응챔버에서 상기 제1 유체가 미생성되는 경우, 기설정된 유량 이상의 상기 제2 유체가 상기 제3 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되도록 하여 상기 오존과 제2 유체를 혼합하여 오존수를 생성할 수 있다.In addition, in the ozone water generator, the ozone generated from the ozone generator flows into the inner body along the first inlet, but when the first fluid is not generated in the reaction chamber, the second fluid having a predetermined flow rate or more Ozone water may be generated by mixing the ozone and the second fluid by flowing into the inner body along the third inlet.
그리고 상기 오존수 생성기는, 오존이 상기 오존 발생기로부터 미발생되거나 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 미유입되는 경우, 기설정된 유량 이상의 상기 제1, 2 유체가 상기 제2, 3 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되도록 하여 상기 제1, 2 유체를 혼합하여 오존수를 생성할 수 있다.And the ozone water generator, when ozone is not generated from the ozone generator or does not flow into the inner body along the first inlet, the first and second fluids having a predetermined flow rate or more flow along the second and third inlets. Ozonated water may be generated by mixing the first and second fluids by flowing into the inner body.
또한, 상기 오존수 생성기는, 상기 제1, 2, 3 유입부의 개방 또는 폐쇄를 위한 개폐밸브가 상기 제1, 2, 3 유입부에 각각 하나 이상 구비될 수 있다.In addition, the ozone water generator may include at least one opening/closing valve for opening or closing the first, second, and third inlets, respectively, in the first, second, and third inlets.
그리고 상기 제2 유체는, 상기 제1 유체와 혼합되지 않으면서 오존이 포함되는 유체일 수 있다.The second fluid may be a fluid containing ozone without being mixed with the first fluid.
또한, 상기 유기성 폐수는, 서로 다른 유입경로를 따라 상기 반응챔버로 유입되는 유기성의 제1 폐수와 제2 폐수의 혼합을 통해 생성될 수 있다.In addition, the organic wastewater may be generated by mixing the first organic wastewater and the second organic wastewater flowing into the reaction chamber along different inflow paths.
그리고 상기 전처리시스템은, 상기 오존 발생기로부터 배출된 후 유입경로를 따라 이동되는 오존의 유량을 측정하는 제1 오존 유량계; 상기 제1 오존 유량계가 측정한 오존의 유량을 출력하는 제1 오존 모니터; 상기 반응챔버로부터 배출되어 배출경로를 따라 이동되는 배오존의 유량을 측정하는 제2 오존 유량계; 상기 제2 오존 유량계가 측정한 배오존의 유량을 출력하는 제2 오존 모니터; 상기 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 상기 배출경로를 따라 이동되는 배오존을 분해하는 오존 분해기; 및 상기 펌프에 의해 상기 오존수 생성기로 유입되는 상기 제1, 2 유체의 유량을 측정하는 유체 유량계;을 더 포함할 수 있다.And the pretreatment system, a first ozone flow meter for measuring the flow rate of the ozone moved along the inflow path after being discharged from the ozone generator; a first ozone monitor outputting the flow rate of ozone measured by the first ozone flow meter; a second ozone flow meter for measuring the flow rate of exhausted ozone discharged from the reaction chamber and moving along the discharge path; a second ozone monitor outputting the flow rate of exhausted ozone measured by the second ozone flow meter; an ozone decomposer that decomposes ozone moving along the bypass path or waste ozone moving along the discharge path; and a fluid flow meter measuring flow rates of the first and second fluids introduced into the ozonated water generator by the pump.
본 발명에 따르면, 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응, 자외선의 난반사 및 자외선 조사기의 세정을 통해 자외선 고도산화처리 공정의 효율을 극대화하여 폐수를 처리할 수 있다.According to the present invention, it is possible to treat wastewater by maximizing the efficiency of the advanced ultraviolet oxidation treatment process through interaction of ultraviolet rays with ozone or ozone water, irregular reflection of ultraviolet rays, and cleaning of an ultraviolet irradiator.
또한, 본 발명에 따르면, 고농도의 유기성 폐수에 함유된 난분해성 유기물질을 처리하는데 사용된 오존을 순환시킴으로써, 오존을 연속적으로 공급하지 않고도 폐수를 처리할 수 있어 폐수의 처리 비용을 절감할 수 있다.In addition, according to the present invention, by circulating ozone used to treat recalcitrant organic substances contained in high-concentration organic wastewater, it is possible to treat wastewater without continuously supplying ozone, thereby reducing wastewater treatment costs. .
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템의 개략적인 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오존수 생성기의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 충돌판의 개략적인 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 오존수 생성기의 개략적인 제1 사용상태도이다.
도 5는 도 2에 도시된 오존수 생성기의 개략적인 제2 사용상태도이다.
도 6은 도 2에 도시된 오존수 생성기의 개략적인 제3 사용상태도이다.
도 7은 도 2에 도시된 오존수 생성기의 개략적인 제4 사용상태도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디칼 샤프트 및 블레이드의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic conceptual diagram of a high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of an ozone water generator according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic front view of a second collision plate according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic first use state diagram of the ozone water generator shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a schematic second use state diagram of the ozone water generator shown in FIG. 2 .
FIG. 6 is a schematic diagram showing a third use state of the ozone water generator shown in FIG. 2 .
7 is a schematic fourth use state diagram of the ozone water generator shown in FIG. 2;
8 is a schematic perspective view of a radical shaft and a blade according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiment can be changed in various ways and can have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of terms described in the present invention should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element. It should be understood that when an element is referred to as “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening elements exist. Meanwhile, other expressions describing the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “adjacent to” and “directly adjacent to” should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprise” or “having” refer to a described feature, number, step, operation, component, part, or It should be understood that it is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with meanings in the context of related art, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 바람직한 실시예의 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템(1)(이하에서는 '전처리시스템(1)')에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, a high-concentration organic wastewater pretreatment system 1 (hereinafter, 'pretreatment system 1') using ozone microbubbles and ultraviolet rays of a preferred embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 전처리시스템(1)은 오존미세기포 및 자외선을 이용하여 고농도의 유기성 폐수를 전처리하기 위해 반응챔버(10), 오존 발생기(20), 제1 오존 유량계(30), 제1 오존 모니터(40), 제어밸브부(50), 제2 오존 유량계(60), 제2 오존 모니터(70), 오존 분해기(80), 오존수 생성기(90), 펌프(100), 유체 유량계(110), 인젝터(120), 자외선 조사기(130), 라디칼 샤프트(140) 및 블레이드(150)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the
반응챔버(10)는 고농도의 유기성 폐수를 저장하면서 전처리 과정에 의해 생성되는 전처리수를 배출하기 위해 제1 폐수 유입관(11), 제2 폐수 유입관(12) 및 전처리수 배출관(13)을 구비한다.The
또한, 반응챔버(10)는 제1, 2 폐수 유입관(11, 12)에 의해 서로 다른 폐수의 유입경로를 따라 유입되는 유기성의 제1, 2 폐수가 내부에서 혼합됨으로써, 제1, 2 폐수가 혼합되는 고농도의 유기성 폐수를 저장할 수 있다.In addition, the
그리고 반응챔버(10)는 라디칼 샤프트(140) 및 블레이드(150)가 내부로 유입되는 오존수의 선회류에 의해 일방향으로 회전되도록 선회류를 유도할 수 있는 형태로 마련될 수 있다.Further, the
제1 폐수 유입관(11)은 반응챔버(10)의 하부면을 관통하여 반응챔버(10) 내로 유기성의 제1 폐수가 유입되도록 하며, 제1 폐수의 유입을 제어하기 위한 제1 밸브(14)와 제1 폐수의 유입을 위한 펌프가 설치될 수 있다.The first
여기서, 제1 폐수는 제2 폐수와 다른 유기성 폐수이며, 오존미세기포에 의해 처리될 난분해성 유기물질이 포함되고, 일례로 음식물 탈리액, 식품공장 폐수, 하폐수 슬러지, 축산분뇨, 인분뇨 중 적어도 하나일 수 있다.Here, the first wastewater is organic wastewater different from the second wastewater, and contains recalcitrant organic substances to be treated by ozone microbubbles. For example, at least one of food effluent, food factory wastewater, sewage sludge, livestock manure, and human manure can
또한, 제1 밸브(14)는 제1 폐수 유입관(11)을 개방 또는 폐쇄시켜 제1 폐수의 유입을 제어할 수 있다.In addition, the
구체적인 일례로, 제1 밸브(14)는 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 이루어지는동안 제1 폐수 유입관(11)을 폐쇄할 수 있으며, 이와 달리 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 이루어지지 않는동안 제1 폐수 유입관(11)을 개방할 수 있다.As a specific example, the
제2 폐수 유입관(12)은 반응챔버(10)의 측부면을 관통하여 반응챔버(10) 내로 유기성의 제2 폐수가 유입되도록 하며, 제2 폐수의 유입을 제어하기 위한 제2 밸브(15)와 제2 폐수의 유입을 위한 펌프가 설치될 수 있다.The second wastewater inlet pipe 12 passes through the side surface of the
여기서, 제2 폐수는 제1 폐수와 다른 유기성 폐수이며, 오존미세기포에 의해 처리될 난분해성 유기물질이 포함되고, 일례로 음식물 탈리액, 식품공장 폐수, 하폐수 슬러지, 축산분뇨, 인분뇨 중 적어도 하나일 수 있다.Here, the second wastewater is organic wastewater different from the first wastewater, and contains recalcitrant organic substances to be treated by ozone microbubbles. can
또한, 제2 밸브(15)는 제2 폐수 유입관(12)을 개방 또는 폐쇄시켜 제2 폐수의 유입을 제어할 수 있다.In addition, the
구체적인 일례로, 제2 밸브(15)는 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 이루어지는동안 제2 폐수 유입관(12)을 폐쇄할 수 있으며, 이와 달리 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 이루어지지 않는동안 제2 폐수 유입관(12)을 개방할 수 있다.As a specific example, the
전처리수 배출관(13)은 반응챔버(10)의 상부면을 관통하여 오존미세기포로 이루어진 오존수에 의해 유기성 폐수가 전처리될 때 반응챔버(10) 내에서 생성되는 전처리수가 반응챔버(10)로부터 외부로 배출되도록 하며, 전처리수의 배출을 제어하기 위한 제3 밸브(16)와 전처리수의 배출을 위한 펌프가 설치될 수 있다.The pre-treated
여기서, 전처리수가 배출되는 외부라 함은, 전처리시스템(1)으로부터 배출되는 전처리수를 처리하는 후처리시스템을 의미할 수 있다.Here, the outside where the pre-treated water is discharged may mean a post-treatment system that processes the pre-treated water discharged from the
제3 밸브(16)는 전처리수 배출관(13)을 개방 또는 폐쇄시켜 전처리수의 배출을 제어할 수 있다.The
구체적인 일례로, 제3 밸브(16)는 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 완료되면 전처리수 배출관(13)을 개방할 수 있으며, 이와 달리 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 이루어지는동안 전처리 배출관(13)을 폐쇄할 수 있다.As a specific example, the
오존 발생기(20)는 반응챔버(10)에 저장되는 고농도의 유기성 폐수를 전처리하기 위한 오존(O3)을 발생시킨다.The
또한, 오존 발생기(20)는 오존을 발생시킨 후에 기설정된 배출조건에 맞춰 유입경로(2)에 오존을 배출할 수 있다.In addition, the
여기서, 오존 발생기(20)의 기설정된 배출조건은 30 g/L 이내(농도), 170 g/m3 이내(밀도), 3 LPM 이내(부피)일 수 있다.Here, the predetermined emission conditions of the
그리고 오존 발생기(20)는 오존수 생성기(90)에서 오존미세기포가 발생되도록 공기가 포함된 오존을 발생시킨다.The
제1 오존 유량계(30)는 유입경로(2)상에 설치되어 오존 발생기(20)로부터 배출된 후 유입경로(2)를 따라 이동되는 오존의 유량을 측정한다.The first
이러한 제1 오존 유량계(30)는 공기가 포함된 오존의 유량을 측정하기 위해 파장 254 nm 부근에서 자외선 흡수량의 변화를 측정하는 자외선 흡수 분광법을 이용하는 오존 유량계로 이루어질 수 있다.The
다만, 제1 오존 유량계(30)는 자외선 흡수 분광법 기반의 오존 유량계로 국한되는 것은 아니며, 오존 유량의 측정이 가능한 다른 방식(예: 화학발광법 등)의 오존 유량계로 이루어질 수 있다.However, the
제1 오존 모니터(40)는 제1 오존 유량계(30)로부터 오존의 유량이 측정될 때마다 제1 오존 유량계(30)에서 측정된 오존의 유량을 출력하여 전처리시스템(1)의 사용자가 제1 오존 유량계(30)에서 측정된 오존의 유량을 모니터링할 수 있도록 한다.The
이러한 제1 오존 모니터(40)는 전처리시스템(1)의 전체 동작을 제어하기 위한 제어부가 구성(또는 내장)되는 마이컴, 단말기, 컴퓨터 등의 디스플레이일 수 있다.The
이에, 제1 오존 모니터(40)는 제1 오존 유량계(30)에서 측정된 오존의 유량뿐만 아니라, 전처리시스템(1)의 전체 동작을 제어하기 위한 정보를 출력할 수 있다. 이를 통해, 전처리시스템(1)의 사용자는 제1 오존 모니터(40)를 이용하여 전처리시스템(1)을 제어할 수 있다.Accordingly, the
제어밸브부(50)는 유입경로(2)로부터 서로 다른 영역에서 구획되는 제1, 2, 3 바이패스경로(3, 4, 5)에 각각 설치되며, 전처리시스템(1)의 제어부에 의해 동작되는 제1, 2, 3 제어밸브(51, 52, 53)로 이루어진다.The control valve unit 50 is installed in the first, second, and
제1 제어밸브(51)는 유입경로(2)와 제1 바이패스경로(3)의 연결지점에 설치되어 유입경로(2)와 제1 바이패스경로(3)를 개방 또는 폐쇄하여 유입경로(2)를 따라 이동되는 오존의 이동을 제어한다.The
구체적인 일례로, 제1 오존 유량계(30)로부터 측정되는 오존의 유량이 기설정된 오존 유량 이하인 경우, 제1 제어밸브(51)는 유입경로(2)를 개방하면서 제1 바이패스경로(3)를 폐쇄하여 오존이 유입경로(2)를 따라 오존수 생성기(90)로 이동되도록 제어할 수 있으며, 이와 달리 제1 오존 유량계(30)로부터 측정되는 오존의 유량이 기설정된 오존 유량을 초과하는 경우, 측정되는 오존의 유량이 기설정된 오존 유량 이하가 될 때까지 유입경로(2)를 폐쇄하면서 제1 바이패스경로(3)를 개방하여 오존이 제1 바이패스경로(3)를 따라 오존 분해기(80)로 이동되도록 제어할 수 있다.As a specific example, when the flow rate of ozone measured by the first
여기서, 기설정된 오존 유량은 200 gm3 일 수 있다.Here, the preset ozone flow rate may be 200 gm 3 .
또한, 제1 제어밸브(51)는 오존의 이동 제어가 가능한 3방(3-way)밸브로 이루어질 수 있다.In addition, the
제2 제어밸브(52)는 제2 바이패스경로(4)에 설치되어 제2 바이패스경로(4)를 개방 또는 폐쇄하여 오존의 이동을 제어한다.The
구체적인 일례로, 제2 제어벨브(52)는 제2 바이패스경로(4)를 개방하여 유입경로(2)를 따라 오존수 생성기(90)로 이동되는 오존 중 일부 오존이 제2 바이패스경로(4)를 따라 라디칼 샤프트(140)로 이동되도록 제어할 수 있다.As a specific example, the
제3 제어밸브(53)는 제3 바이패스경로(5)에 설치되어 제3 바이패스경로(5)를 개방 또는 폐쇄하여 오존수의 이동을 제어한다.The
구체적인 일례로, 제3 제어밸브(53)는 제3 바이패스경로(5)를 개방하여 유입경로(2)를 따라 반응챔버(10)로 이동되는 오존수 중 일부 오존수가 제3 바이패스경로(5)를 따라 라디칼 샤프트(140)로 이동되도록 제어할 수 있다.As a specific example, the
이와 같은, 제2, 3 제어밸브(52, 53)는 오존 또는 오존수의 이동 제어가 가능한 2방(2-way)밸브로 이루어질 수 있다.As such, the second and
제2 오존 유량계(60)는 반응챔버(10)에 저장되는 유기성 폐수의 전처리에 사용되거나 유기성 폐수의 전처리에 사용되지 못하며, 반응챔버(10)로부터 배출되어 배출경로(6)를 따라 이동되는 배오존의 유량을 측정한다.The
이러한 제2 오존 유량계(60)는 배오존의 유량을 측정하기 위해 자외선 흡수 분광법을 이용하는 오존 유량계로 이루어질 수 있다. 다만, 제2 오존 유량계(60)는 자외선 흡수 분광법 기반의 오존 유량계로 국한되는 것은 아니며, 오존 유량의 측정이 가능한 다른 방식(예: 화학발광법 등)의 오존 유량계로 이루어질 수 있다.The second
제2 오존 모니터(70)는 제2 오존 유량계(60)로부터 배오존의 유량이 측정될 때마다 제2 오존 유량계(60)에서 측정된 배오존의 유량을 출력하여 전처리시스템(1)의 사용자가 제2 오존 유량계(60)에서 측정된 배오존의 유량을 모니터링할 수 있도록 한다.The
이러한 제2 오존 모니터(70)는 전처리시스템(1)의 전체 동작을 제어하기 위한 제어부가 구성(또는 내장)되는 마이컴, 단말기, 컴퓨터 등의 디스플레이일 수 있다.The
이에, 제2 오존 모니터(70)는 제2 오존 유량계(30)에서 측정된 배오존의 유량뿐만 아니라, 전처리시스템(1)의 전체 동작을 제어하기 위한 정보를 출력할 수 있다. Accordingly, the
다만, 제2 오존 모니터(70)는 제1 오존 모니터(40)가 전처리시스템(1)의 전체 동작을 제어하기 위한 정보를 출력하는 경우, 전처리시스템(1)를 제어하기 위한 정보의 출력을 생략하며, 제2 오존 유량계(60)에서 측정된 배오존의 유량을 출력하는 용도로 사용될 수 있다.However, when the
더 나아가, 제2 오존 유량계(60)로부터 측정되는 배오존의 유량이 기설정된 배오존 유량 이하인 경우, 배출경로(6)를 따라 이동되는 배오존은 외부의 배오존 처리시설로 배출될 수 있고, 이와 달리 제2 오존 유량계(60)로부터 측정되는 배오존의 유량이 기설정된 배오존의 유량을 초과하는 경우, 배출경로(6)를 따라 이동되는 배오존은 오존 분해기(80)로 이동될 수 있다.Furthermore, when the flow rate of residual ozone measured by the second
여기서, 기설정된 배오존의 유량은 100 gm3 일 수 있다.Here, the predetermined flow rate of exhaust ozone may be 100 gm 3 .
오존 분해기(80)는 제1 바이패스경로(3)를 따라 이동되는 오존 또는 배출경로(6)를 따라 이동되는 배오존을 분해한다.The
또한, 오존 분해기(80)는 오존 또는 배오존을 분해하여 산소(O2)로 변환하기 위한 촉매(활성탄), 상기 촉매에 열을 가하기 위한 열선 및 상기 열선의 온도를 제어하는 온도 제어부가 구비될 수 있다.In addition, the
이와 같은, 오존 분해기(80)는 오존 또는 배오존의 분해를 통해 변환된 산소(O2)를 외부로 배출할 수 있으며, 여기서 외부는 대기 또는 배오존 처리시설 중 하나일 수 있다.As such, the
도 2를 참조하면, 오존수 생성기(90)는 오존미세기포로 이루어진 오존수를 생성하기 위해 외부 본체(91), 내부 본체(92), 제1 유입부(93), 제2 유입부(94), 제3 유입부(95), 제1 충돌판(97) 및 제2 충돌판(98)을 구비한다.Referring to FIG. 2, the
여기서, 오존미세기포가 포함된 오존수에는 난분해성 유기물질의 처리를 위한 수산화 라디칼도 포함될 수 있다.Here, the ozone water containing ozone microbubbles may also contain hydroxyl radicals for the treatment of non-decomposable organic substances.
외부 본체(91)는 통형상을 가지며, 내부에는 내부 본체(92)가 배치된다.The
내부 본체(92)는 외부 본체(91)의 내부에 배치되며, 일측의 경사면(92a)을 통해 내부가 비어 있는 원추형의 깔대기 형상을 가지고, 내부에서 생성되는 오존미세기포가 포함된 오존수를 인젝터(120)로 배출하기 위한 배출부(92b)가 일측에 구비될 수 있다.The
제1 유입부(93)는 오존수를 생성하기 위해 사용될 오존을 내부 본체(92)로 유입시키기 위해 외부 본체(91) 및 내부 본체(92)의 측부면을 관통한다. 여기서, 오존은 유입경로(2)를 따라 이동되는 기설정된 오존 유량 이하의 오존이며, 공기를 포함할 수 있다.The
또한, 제1 유입부(93)는 오존의 유입을 제어하기 위한 제1 개폐밸브가 설치될 수 있으며, 제1 개폐밸브는 전처리시스템(1)의 제어부에 의해 원격으로 제어되어 제1 유입부(93)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.In addition, a first opening/closing valve for controlling the inflow of ozone may be installed in the
제2 유입부(94)는 오존수를 생성하기 위해 사용될 제1 유체를 내부 본체(92)로 유입시킨다. 여기서, 제1 유체는 전처리수 배출관(13)과 다른 배출경로를 통해 반응챔버(10)로부터 배출되는 전처리수이며, OH라디칼이 포함될 수 있다.The
또한, 제2 유입부(94)는 제1 유체의 유입을 제어하기 위한 제2 개폐밸브가 설치될 수 있으며, 제2 개폐밸브는 전처리시스템(1)의 제어부에 의해 원격으로 제어되어 제2 유입부(94)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.In addition, a second on-off valve for controlling the inflow of the first fluid may be installed in the
제3 유입부(95)는 오존수를 생성하기 위해 사용될 제2 유체를 내부 본체(92)로 유입시킨다. 여기서, 제2 유체는 별도의 저장챔버로부터 배출되며, 제1 유체와 혼합되지 않으면서 오존이 포함되고, 공기가 용존되어 있을 수 있다.The
또한, 제3 유입부(95)는 제2 유체의 유입을 제어하기 위한 제3 개폐밸브가 설치될 수 있으며, 제3 개폐밸브는 전처리시스템(1)의 제어부에 의해 원격으로 제어되어 제3 유입부(95)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.In addition, a third on-off valve for controlling the inflow of the second fluid may be installed in the
이와 같은, 제2, 3 유입부(94, 95)는 일측이 서로 합쳐짐에 따라 형성되는 유체 유입경로(96)가 외부 본체(91) 및 내부 본체(92)의 상부면을 관통함에 따라 내부 본체(92)에 제1, 2 유체를 유입시킬 수 있다.As such, the second and
제1 충돌판(97)은 배출부(92b)로부터 배출되는 오존수와의 충돌을 통해 오존수에 오존미세기포가 발생되도록 한다.The
여기서, 오존미세기포가 발생된 오존수는 오존수 생성기(90)와 연결되는 인젝터(120)로 이동될 수 있다.Here, the ozone water in which the ozone microbubbles are generated may be moved to the
또한, 제1 충돌판(97)은 내부 본체(92)에 유입 가능한 오존, 제1 유체 및 제2 유체가 각각 공기 및 오존을 포함하고 있으므로, 오존수에 오존미세기포를 발생시킬 수 있다.In addition, the
제2 충돌판(98)은 유체 유입경로(96)상에 구비되어 제2 유입부(94)를 따라 이동되는 제1 유체 및/또는 제3 유입부(95)를 따라 이동되는 제2 유체와의 충돌을 통해 제1 유체 및/또는 제2 유체에 오존미세기포가 발생되도록 한다.The
이러한 제2 충돌판(98)은 도 3에 도시된 바와 같이, 오존미세기포의 발생을 위해 제1 유체 및/또는 제2 유체가 내부 본체(92)로 유입되도록 일면으로부터 타면을 관통하는 유체 가이드구(98a)가 복수로 형성되며, 유체 가이드구(98a)를 통과하는 제1 유체 및/또는 제2 유체와의 충돌이 발생되도록 타면에 결합되는 형태의 충돌부재(98b)를 구비한다.As shown in FIG. 3, the
또한, 제2 충돌판(98)은 제2, 3 유입부(94, 95)를 통해 유입되는 제1, 2 유체에 공기가 용존되어 있으면서 오존을 포함하고 있으므로, 제1 유체 및/또는 제2 유체에 오존미세기포를 발생시킬 수 있다.In addition, since the
한편, 오존수 생성기(90)는 내부 본체(92)에 오존을 연속적으로 공급하지 않고도 오존의 순환을 통해 오존미세기포가 포함된 오존수를 생성할 수 있으며, 이러한 오존수의 생성과정은 이하와 같이 다양하게 이루어질 수 있다.On the other hand, the
도 4를 참조하면, 오존 발생기(20)로부터 생성되는 오존이 제1 유입부(92)를 따라 내부 본체(92)로 유입되며, 반응챔버(10)로부터 제1 유체가 펌프(100)에 의해 후술될 기설정된 유체 유량 이상으로 제2 유입부(94)를 따라 내부 본체(92)에 유입되는 경우, 내부 본체(92)에서는 오존과 제1 유체의 혼합으로 이루어진 오존수가 생성될 수 있다.Referring to FIG. 4, ozone generated from the
상기 도 4에 도시된 오존수 생성과정은 반응챔버(10)에서 제1, 2 폐수의 전처리 과정이 한 번 이상 수행되되, 제1 유체가 기설정된 유체 유량 이상임에 따라 생성될 오존수의 유량이 충분하게 될 때 이루어질 수 있다.In the ozone water generation process shown in FIG. 4, the pretreatment process of the first and second wastewater is performed one or more times in the
도 5를 참조하면, 오존 발생기(20)로부터 생성되는 오존이 제1 유입부(92)를 따라 내부 본체(92)에 유입되되, 반응챔버(10)로부터 제1 유체가 펌프(100)에 의해 기설정된 유체 유량 미만으로 제2 유입부(94)를 따라 내부 본체(92)에 유입되는 경우, 오존수 생성기(90)는 제1, 2 유체의 유량이 기설정된 유체 유량 이상이 되도록 제2 유체가 제3 유입부(95)를 따라 내부 본체(92)에 유입되도록 함으로써, 내부 본체(92)에서는 오존, 제1 유체 및 제2 유체의 혼합으로 이루어진 오존수가 생성될 수 있다.Referring to FIG. 5, ozone generated from the
상기 도 5에 도시된 오존수 생성과정은 반응챔버(10)에서 제1, 2 폐수의 전처리 과정이 한 번 이상 수행되어 제1 유체가 생성되되, 제1 유체가 기설정된 유체 유량 미만임에 따라 생성될 오존수의 유량이 충분하지 않게 될 때 이루어질 수 있다.In the ozone water generation process shown in FIG. 5, the first fluid is generated by performing the pretreatment process of the first and second wastewaters one or more times in the
도 6을 참조하면, 오존 발생기(20)로부터 생성되는 오존이 제1 유입부(92)를 따라 내부 본체(92)에 유입되되, 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 이루어지지 않아 제1 유체가 미생성되는 경우, 오존수 생성기(90)는 기설정된 유체 유량 이상의 제2 유체가 제3 유입부(95)를 따라 내부 본체(92)에 유입되도록 함으로써, 내부 본체(92)에서는 오존과 제2 유체의 혼합으로 이루어진 오존수가 생성될 수 있다.Referring to FIG. 6, ozone generated from the
상기 도 6에 도시된 오존수 생성과정은 반응챔버(10)에서 제1, 2 폐수의 전처리 과정이 수행되기 전인 즉, 제1 유체가 생성되기 전에 이루어질 수 있다.The ozone water generation process shown in FIG. 6 may be performed before the first and second wastewater pretreatment processes are performed in the
도 7을 참조하면, 오존 발생기(20)로부터 오존이 미생성되거나 제1 유입부(1)를 따라 내부 본체(92)에 오존이 미유입되는 경우, 오존수 생성기(90)는 기설정된 유체 유량 이상의 제1, 2 유체가 제2, 3 유입부(94, 95)를 따라 내부 본체(92)에 유입되도록 함으로써, 내부 본체(92)에서는 제1, 2 유체의 혼합으로 이루어진 오존수가 생성될 수 있다.Referring to FIG. 7 , when ozone is not generated from the
상기 도 7에 도시된 오존수 생성과정은 오존 발생기(20)에서의 오존 발생이 일시정지되어 오존수의 생성을 위해 오존의 유입이 필요할 때 이루어질 수 있다.The process of generating ozone water shown in FIG. 7 may be performed when ozone generation in the
다시 도 1을 참조하면, 펌프(100)는 제2 유입부(94)에 설치되며, 반응챔버(10) 내에 생성되는 제1 유체를 흡입하여 제1 유체가 제2 유입부(94)를 따라 내부 본체(92)에 유입되도록 한다.Referring back to FIG. 1 , the
이러한 펌프(100)는 제3 유입부(95)에도 설치되어 별도의 저장챔버에 저장되는 제2 유체를 흡입하여 제2 유체가 제3 유입부(95)를 따라 내부 본체(92)에 유입되도록 하는 것이 바람직하다.The
유체 유량계(110)는 제2 유입부(94)에 설치되어 펌프(100)에 의해 제2 유입부(94)를 따라 이동되는 제1 유체의 유량을 측정한다.The
이러한 유체 유량계(110)는 제3 유입부(95)에도 설치되어 펌프(100)에 의해 제3 유입부(95)를 따라 이동되는 제2 유체의 유량을 측정하는 것이 바람직하다.Preferably, the
한편, 전처리시스템(1)은 유체 유량계(110)에서 측정되는 제1, 2 유체의 유량을 통해 펌프(100)의 동작을 제어할 수 있다.Meanwhile, the
구체적인 일례로, 전처리시스템(1)은 유체 유량계(110)에서 측정되는 제1 유체의 유량이 기설정된 유체 유량 이상인 경우, 제1 유체를 펌프(100)에 의해 내부 본체(92)로 유입시킬 수 있으며, 이와 달리 제1 유체의 유량이 기설정된 유체 유량 미만인 경우, 제1, 2 유체의 유량이 기설정된 유량 이상이 되도록 제1 유체 뿐만 아니라 제2 유체를 펌프(100)에 의해 내부 본체(92)로 유입시킬 수 있다.As a specific example, the
여기서, 기설정된 유체 유량은 10~30 LPM이며, 바람직한 기설정된 유체 유량은 20 LPM일 수 있다. 이에, 제1 유체의 유량이 20 LPM 이상인 경우 제2 유체의 유입과정은 생략될 수 있고, 이와 달리 제1 유체의 유량이 20 LPM 미만인 경우 제2 유체의 유입과정이 이루어질 수 있다.Here, the preset fluid flow rate is 10 to 30 LPM, and a preferred preset fluid flow rate may be 20 LPM. Accordingly, when the flow rate of the first fluid is 20 LPM or more, the flow rate of the second fluid may be omitted, whereas when the flow rate of the first fluid is less than 20 LPM, the flow rate of the second fluid may be performed.
또한, 전처리시스템(1)은 유체 유량계(110)에서 측정되는 제1 유체 및/또는 제2 유체의 유량을 출력하여 사용자에게 제1 유체 및/또는 제2 유체의 유량을 모니터링할 수 있도록 유체 모니터를 구비할 수 있다.In addition, the
다시 도 1을 참조하면, 인젝터(120)는 오존수 생성기(90)로부터 배출되는 오존미세기포가 발생된 오존수를 반응챔버(10)에 분사할 수 있다.Referring back to FIG. 1 , the
이러한 인젝터(120)는 오존미세기포가 발생된 오존수를 반응챔버(10)에 직접 분사하거나, 인젝터(120)와 반응챔버(120)를 연결하는 유입경로(2)에 분사하여 반응챔버(10) 내의 유기성 폐수가 전처리되도록 한다.The
여기서, 인젝터(120)로부터 분사되는 오존수는 반응챔버(10) 또는 유입경로(2)에 분사될 뿐만 아니라, 유입경로(2)로부터 구획되는 제3 바이패스경로(53)를 따라 라디칼 샤프트(140)로 이동될 수 있다.Here, the ozone water injected from the
자외선 조사기(130)는 반응챔버(10)에서 자외선 고도산화처리 공정((Advanced Oxidation Process, AOP)이 발생되도록 하기 위해 자외선 램프(131), 석영관(132), 소켓(133) 및 케이블(134)로 이루어진다.The
자외선 램프(131)는 라디칼 샤프트(140)가 반응챔버(10) 내로 배출하는 오존 또는 오존수와 상호반응을 일으킬 자외선(Ultraviolet, UV)을 반응챔버(10) 내로 조사한다.The
석영관(132)은 자외선 램프(131)를 감싸 보호하며, 자외선 램프(131)로부터 반응챔버(10) 내로 조사되는 자외선을 투과(굴절)시키기 위한 석영 재질로 이루어진다.The
여기서, 석영관(132)의 투과는 자외선 램프(131)로부터 조사되는 자외선이 반응챔버(10) 내의 전체 영역으로 확산되도록 하기 위한 확산투과일 수 있으며, 이러한 자외선 확산투과에 따라 반응챔버(10) 내에서는 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응 효율이 향상되어 OH라디칼의 생성이 극대화됨에 따라, 반응챔버(10) 내에서는 난분해성 유기물질의 제거가 용이하게 이루어질 수 있다.Here, the transmission of the
소켓(133)은 자외선 램프(131)에 전기를 공급하기 위한 투입구이면서, 자외선 램프(131)의 끝단 및 석영관(132)의 끝단과 결합되어 반응챔버(10) 내에 유입되는 제1, 2 폐수로부터 자외선 램프(131) 및 석영관(132)을 지지한다.The
케이블(134)은 소켓(133)의 일측을 관통하며, 자외선 램프(131)와 연결되어 전기공급 회로를 구성함으로써, 자외선 램프(131)에 전기를 공급하여 자외선 램프(131)로부터 자외선이 조사되도록 한다.The
라디칼 샤프트(140)는 유입경로(2)를 따라 반응챔버(10) 내로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 석영관(22)에 부착된 오염물질을 세정하며, 제2 바이패스경로(4)를 따라 유입되는 오존 또는 제3 바이패스경로(5)를 따라 유입되는 오존수를 석영관(22)과 인접한 영역에 분사하여 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응이 1차적으로 발생되도록 하고, 배출된 후 확산되는 자외선과 오존 또는 오존수에서 상호반응이 2차적으로 발생되도록 하여 OH라디칼을 생성할 수 있다.The radical shaft 140 cleans the contaminants attached to the quartz tube 22 while being rotated in the direction of the swirling flow of the ozone water flowing into the
이러한 라디칼 샤프트(140)는 샤프트 본체(141), 공급관(142), 세정솔(143) 및 분사홀(144)로 이루어진다.The radical shaft 140 includes a
샤프트 본체(141)는 석영관(132)을 스크류(Screw) 형상으로 감싸며, 오존수의 선회류에 의한 압력을 받아 오존수의 선회류에 따른 방향으로 회전된다.The
또한, 샤프트 본체(141)는 세정솔(143)과 분사홀(144)이 일면에 복수로 배치될 수 있다.In addition, a plurality of cleaning brushes 143 and
여기서, 샤프트 본체(141)의 일면은 석영관(132)과 인접한 샤프트 본체(141)의 면을 의미한다.Here, one surface of the
공급관(142)은 베어링 구조를 가져 반응챔버(10)에 회전 가능하게 결합되며, 샤프트 본체(141)와 연결되어 오존수의 선회류에 의한 방향으로 샤프트 본체(141)를 축회전시킬 수 있다.The
또한, 공급관(142)은 PCB 제어 또는 PLC 제어 등의 원격 제어를 통해 샤프트 본체(141)를 오존수의 선회류에 의한 방향으로 축회전시킬 수 있다.In addition, the
그리고 공급관(142)은 제2 바이패스경로(4)를 따라 이동된 후 내부로 유입되는 오존 또는 제3 바이패스경로(5)를 따라 이동된 후 내부로 유입되는 오존수를 샤프트 본체(141)에 공급한다.In addition, the
세정솔(143)은 샤프트 본체(141)의 일면에 복수로 결합되며, 샤프트 본체(141)가 오존수의 선회류에 의한 방향으로 축회전되는동안 석영관(132)에 부착된 오염물질에 압력을 가하여 석영관(132)에 부착된 오염물질을 세정한다.A plurality of cleaning brushes 143 are coupled to one surface of the
또한, 세정솔(143)은 오염물질의 세정에 용이한 소수성 소재(예: 메탈릴트리메틸실란, 알릴트리메틸실란, 비닐트리메틸실란 등) 또는 엘라스토머 소재(예: 스티렌계, PVC계, 폴리아미드계, 폴리에스터계 등) 등으로 이루어질 수 있다.In addition, the cleaning
그리고 세정솔(143)은 석영관(132)의 세정을 통해 석영관(132)에 부착되어 반응챔버(10) 내에 잔존하게 되는 난분해성 유기물질의 제거가 가능하며, 이를 통해 자외선 조사기(130)의 교체시기를 늦춰 자외선 고도산화처리 공정의 비용을 절감할 수 있다.In addition, the cleaning
분사홀(144)은 샤프트 본체(141)의 일면에 복수로 형성되며, 샤프트 본체(141)에 오존 또는 오존수가 공급되는동안 오존 또는 오존수를 분사하여 석영관(132) 및 반응챔버(10) 내로 확산시킨다.A plurality of injection holes 144 are formed on one surface of the
또한, 분사홀(144)은 샤프트 본체(141)가 오존수의 선회류에 따른 방향으로 축회전되기 때문에 오존 또는 오존수의 배출방향이 변경될 수 있다.Also, since the
이에, 분사홀(144)은 다양한 배출방향으로 오존 또는 오존수의 배출이 가능하다.Accordingly, the
더 나아가, 분사홀(144)이 석영관(132)과 인접한 샤프트 본체(141)의 일면에 복수로 형성되는 것은 자외선 투과율이 낮은 제1, 2 폐수에 의해 오존 또는 오존수가 자외선 조사기(130)와 거리를 둔 상태에서 반응챔버(10) 내로 분사되면, 제1, 2 폐수의 영향에 의해 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응 효율이 떨어지기 때문이다.Furthermore, a plurality of injection holes 144 are formed on one side of the
블레이드(150)는 반응챔버(10) 내로 유입되는 오존수의 선회류에 의해 압력을 받아 오존수의 선회류에 따른 방향으로 라디칼 샤프트(140)를 회전시킨다.The
또한, 블레이드(150)는 라디칼 샤프트(140)를 오존수의 선회류에 따른 방향으로 회전시킴으로써, 라디칼 샤프트(140)의 오존 또는 오존수의 분사방향을 변경할 수 있다.In addition, the
이러한 블레이드(150)는 블레이드 본체(151) 및 압력분산홀(152)로 이루어진다.This
블레이드 본체(151)는 샤프트 본체(141)의 일부에 결합되며, 오존수의 선회류에 의한 압력을 받아 샤프트 본체(141)를 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전시킨다.The
또한, 블레이드 본체(151)는 오존수의 선회류에 따른 방향으로 회전되기 위해 샤프트 본체(141)에 결합될 때를 기준으로 반응챔버(10)의 내벽과 충돌되지 않는 길이로 연장형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the
그리고 블레이드 본체(151)는 석영관9132)으로부터 반응챔버(10)로 확산투과되는 자외선을 반사하는 재질로 이루어진다.And, the
이를 통해, 블레이드 본체(151)는 오존수의 선회류에 의한 압력을 받아 오존수의 선회류에 따른 방향으로 회전되는동안 석영관(132)에 의해 반응챔버(10) 내로 투과되는 자외선을 난반사시킬 수 있다.Through this, while the
이러한 자외선의 난반사에 따라, 반응챔버(10)에서는 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응 효율이 향상되어 OH라디칼의 생성이 극대화되어 난분해성 유기물질의 제거가 용이하게 이루어질 수 있다.Due to the diffuse reflection of the ultraviolet rays, the interaction efficiency between the ultraviolet rays and ozone or ozonated water is improved in the
더 나아가, 반응챔버(10)에서는 석영관(132)을 통해 확산투과되는 자외선 및/또는 블레이드 본체(151)로부터 난반사되는 자외선과, 분사홀(144)로부터 분사되는 오존 또는 오존수의 상호반응에 의해 생성되는 OH라디칼에 의해 난분해성 유기물질의 제거가 이루어지는 것이 바람직하다. Furthermore, in the
압력분산홀(152)은 블레이드 본체(151)에 복수로 형성되어 반응챔버(10)로 유입되는 오존수가 블레이드 본체(151)를 통과되도록 하여 블레이드 본체(151)에 가해지는 압력을 분산시킨다.A plurality of pressure distribution holes 152 are formed in the
이러한 압력분산홀(152)을 통해 블레이드 본체(151)는 오존수의 선회류에 의한 압력으로부터 파손 확률이 감소될 수 있으며, 이에 수명이 연장될 수 있다.Through the
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.Detailed descriptions of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above are provided to enable those skilled in the art to implement and practice the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the scope of the present invention. For example, those skilled in the art can use each configuration described in the above-described embodiments in a manner of combining with each other. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention. The invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, claims that do not have an explicit citation relationship in the claims may be combined to form an embodiment or may be included as new claims by amendment after filing.
1: 고농도 유기성 폐수 전처리시스템, 2: 유입경로,
3: 제1 바이패스경로, 4: 제2 바이패스경로,
5: 제3 바이패스경로, 6: 배출경로,
10: 반응챔버, 11: 제1 폐수 유입관,
12: 제2 폐수 유입관, 13: 전처리수 배출관,
14: 제1 밸브, 15: 제2 밸브,
16: 제3 밸브, 20: 오존 발생기,
30: 제1 오존 유량계, 40: 제1 오존 모니터,
50: 제어밸브부, 51: 제1 제어밸브,
52: 제2 제어밸브, 53: 제3 제어밸브,
60: 제2 오존 유량계, 70: 제2 오존 모니터,
80: 오존 분해기, 90: 오존수 생성기,
91: 외부 본체, 92: 내부 본체,
92a: 경사면, 92b: 배출부,
93: 제1 유입부, 94: 제2 유입부,
95: 제3 유입부, 96: 유체 유입경로,
97: 제1 충돌판, 98: 제2 충돌판,
98a: 유체 가이드구, 98b: 충돌부재,
100: 펌프, 110: 유체 유량계,
120: 인젝터, 130: 자외선 조사기,
131: 자외선 램프, 132: 석영관,
133: 소켓, 134: 케이블,
140: 라디칼 샤프트, 141: 샤프트 본체,
142: 공급관, 143: 세정솔,
144: 분사홀, 150: 블레이드,
151: 블레이드 본체, 152: 압력분산홀.1: high-concentration organic wastewater pretreatment system, 2: inflow path,
3: first bypass path, 4: second bypass path,
5: third bypass path, 6: discharge path,
10: reaction chamber, 11: first wastewater inlet pipe,
12: second wastewater inlet pipe, 13: pretreated water discharge pipe,
14: first valve, 15: second valve,
16: third valve, 20: ozone generator,
30: first ozone flow meter, 40: first ozone monitor,
50: control valve unit, 51: first control valve,
52: second control valve, 53: third control valve,
60: second ozone flow meter, 70: second ozone monitor,
80: ozone decomposer, 90: ozonated water generator,
91: outer body, 92: inner body,
92a: slope, 92b: discharge unit,
93: first inlet, 94: second inlet,
95: third inlet, 96: fluid inlet path,
97: first impact plate, 98: second impact plate,
98a: fluid guide, 98b: collision member,
100: pump, 110: fluid flow meter,
120: injector, 130: ultraviolet irradiator,
131: ultraviolet lamp, 132: quartz tube,
133: socket, 134: cable,
140: radical shaft, 141: shaft body,
142: supply pipe, 143: cleaning brush,
144: injection hole, 150: blade,
151: blade body, 152: pressure distribution hole.
Claims (15)
반응챔버 내에 저장되는 상기 유기성 폐수를 전처리하기 위한 공기가 포함된 오존을 발생시키는 오존 발생기;
상기 오존 발생기로부터 배출된 후 유입경로를 따라 이동되어 내부로 유입되는 기설정된 오존 유량 이하의 오존, 상기 반응챔버 내에서 오존수에 의해 전처리되어 공기 및 오존이 포함되는 전처리수인 제1 유체, 오존이 포함되면서 공기가 용존된 제2 유체를 이용하여 오존미세기포로 이루어진 오존수를 생성하는 오존수 생성기;
상기 제1 유체와 제2 유체를 흡입하여 상기 오존수 생성기에 유입시키는 펌프;
상기 오존수 생성기로부터 배출되는 오존수를 상기 반응챔버로 분사하기 위한 인젝터;
상기 반응챔버 내에 자외선을 조사하기 위한 자외선 램프, 상기 자외선 램프를 감싸 상기 자외선이 투과되도록 하기 위한 석영관으로 이루어지는 자외선 조사기;
상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 상기 석영관에 부착된 오염물질을 세정하며, 상기 유입경로로부터 구획되는 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 오존수를 상기 반응챔버 내에 분사하여 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응에 의한 OH라디칼이 생성되도록 하는 라디칼 샤프트; 및
상기 라디칼 샤프트를 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전시키기 위한 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.In the pretreatment system for pretreatment of high concentration organic wastewater,
an ozone generator generating air-containing ozone for pre-treating the organic wastewater stored in the reaction chamber;
After being discharged from the ozone generator, ozone at or below the predetermined ozone flow rate that is moved along the inlet path and introduced into the inside, the first fluid, which is pretreated water that is pretreated by ozone water in the reaction chamber and includes air and ozone, and ozone an ozonated water generator for generating ozone water composed of ozone microbubbles using a second fluid in which air is dissolved;
a pump that sucks the first fluid and the second fluid and introduces them into the ozonated water generator;
an injector for injecting the ozone water discharged from the ozone water generator into the reaction chamber;
an ultraviolet irradiator comprising an ultraviolet lamp for irradiating ultraviolet rays into the reaction chamber and a quartz tube for enclosing the ultraviolet rays to transmit the ultraviolet rays;
The contaminants adhered to the quartz tube are cleaned while the ozone water flowing into the reaction chamber is rotated in the direction of the whirl flow, and the ozone or ozone water moving along the bypass path partitioned from the inflow path is discharged into the reaction chamber. A radical shaft that sprays and generates OH radicals by the interaction between ultraviolet rays and ozone or ozone water; and
A high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that it includes a blade for rotating the radical shaft in a direction caused by the swirling flow of the ozone water flowing into the reaction chamber.
상기 라디칼 샤프트는,
상기 석영관을 스크류 형상으로 감싸며, 일부에 결합된 상기 블레이드에 의해 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전되는 샤프트 본체;
상기 샤프트 본체가 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 축회전되도록 상기 샤프트 본체와 연결되며, 상기 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 오존수를 상기 샤프트 본체에 공급하는 공급관;
상기 석영관과 인접한 상기 샤프트 본체의 일면에 복수로 결합되며, 상기 샤프트 본체가 축회전되는동안 상기 석영관에 부착된 오염물질에 압력을 가하여 상기 오염물질을 세정하는 세정솔; 및
상기 샤프트 본체의 일면에 복수로 형성되며, 상기 공급관에 의해 상기 샤프트 본체에 공급된 오존 또는 오존수를 상기 반응챔버 내로 배출시키는 분사홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 1,
The radical shaft,
a shaft body that surrounds the quartz tube in a screw shape and is rotated in a direction by the swirling flow of the ozone water flowing into the reaction chamber by the blade coupled to a part thereof;
a supply pipe connected to the shaft body so that the shaft body rotates in a direction caused by the swirling flow of the ozone water flowing into the reaction chamber, and supplying ozone or ozone water moving along the bypass path to the shaft body;
a plurality of cleaning brushes coupled to one surface of the shaft body adjacent to the quartz tube, and cleaning the contaminants by applying pressure to the contaminants attached to the quartz tube while the shaft body rotates; and
A plurality of injection holes are formed on one surface of the shaft body and discharge the ozone or ozone water supplied to the shaft body through the supply pipe into the reaction chamber; Wastewater pre-treatment system.
상기 블레이드는,
상기 라디칼 샤프트의 일부에 결합되며, 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 압력을 받아 상기 라디칼 샤프트를 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전시키는 블레이드 본체; 및
상기 블레이드 본체에 복수로 형성되며, 상기 반응챔버로 유입되는 오존수가 상기 블레이드 본체를 통과되도록 하여 상기 블레이드 본체에 가해지는 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 압력을 분산시키는 압력분산홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 1,
the blade,
a blade body coupled to a part of the radical shaft and receiving pressure from the swirling flow of ozone water flowing into the reaction chamber to rotate the radical shaft in a direction caused by the swirling flow of ozone water flowing into the reaction chamber; and
a plurality of pressure distributing holes formed in the blade main body to allow the ozone water flowing into the reaction chamber to pass through the blade main body and to disperse the pressure of the swirling flow of the ozonated water flowing into the reaction chamber applied to the blade main body; High-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that it comprises a.
상기 블레이드 본체는,
상기 석영관으로부터 투과되는 자외선을 반사하는 재질로 이루어져 상기 자외선을 상기 반응챔버 내에서 난반사시키는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 3,
The blade body,
A high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that it is made of a material that reflects ultraviolet rays transmitted from the quartz tube and diffusely reflects the ultraviolet rays in the reaction chamber.
상기 OH라디칼은,
상기 석영관으로부터 투과되는 자외선 및/또는 상기 블레이드 본체로부터 난반사되는 자외선과, 상기 라디칼 샤프트로부터 배출되는 오존 또는 오존수의 상호반응에 의해 상기 반응챔버 내에 생성되어 상기 유기성 폐수의 난분해성 유기물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 4,
The OH radical,
It is generated in the reaction chamber by the interaction of ultraviolet rays transmitted from the quartz tube and / or ultraviolet rays diffusely reflected from the blade body and ozone or ozone water discharged from the radical shaft to remove recalcitrant organic substances of the organic wastewater A high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that.
상기 오존수 생성기는,
외부 본체의 내부에 배치되며, 원추형의 깔대기 형상을 가져 오존수를 배출하기 위한 배출부가 일측에 구비되는 내부 본체;
상기 오존수의 생성을 위한 오존을 상기 내부 본체로 유입시키기 위한 제1 유입부;
상기 오존수의 생성을 위한 상기 제1 유체를 상기 내부 본체로 유입시키기 위한 제2 유입부;
상기 오존수의 생성을 위한 상기 제2 유체를 상기 내부 본체로 유입시키기 위한 제3 유입부; 및
상기 배출부로부터 배출되는 상기 오존수와의 충돌을 통해 상기 오존수에 오존미세기포가 발생되도록 하는 제1 충돌판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 1,
The ozone water generator,
an inner body disposed inside the outer body, having a conical funnel shape, and having a discharge portion provided at one side for discharging ozone water;
a first inlet for introducing ozone for generating the ozonated water into the inner body;
a second inlet for introducing the first fluid for generating the ozonated water into the inner body;
a third inlet for introducing the second fluid for generating the ozonated water into the inner body; and
A high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that it comprises a first collision plate for generating ozone microbubbles in the ozone water through collision with the ozone water discharged from the discharge unit.
상기 오존수 생성기는,
상기 제2 유입부와 상기 제3 유입부의 일측이 합쳐짐에 따라 형성되는 유체 유입경로상에 구비되어 상기 제1 유체 및/또는 상기 제2 유체와의 충돌을 통해 상기 제1 유체 및/또는 상기 제2 유체에 오존미세기포가 발생되도록 하는 제2 충돌판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 6,
The ozone water generator,
It is provided on a fluid inflow path formed as one side of the second inlet and the third inlet is merged, and the first fluid and/or the second fluid collide with the first fluid and/or the second fluid. A pretreatment system for high-concentration organic wastewater using ozone microbubbles and ultraviolet rays, further comprising a second collision plate for generating ozone microbubbles in the second fluid.
상기 오존수 생성기는,
상기 오존 발생기로부터 발생되는 오존이 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되며, 상기 반응챔버로부터 제1 유체가 기설정된 유체 유량 이상으로 상기 제2 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되는 경우, 상기 오존과 제1 유체를 혼합하여 오존수를 생성하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 6,
The ozone water generator,
When ozone generated from the ozone generator flows into the inner body along the first inlet, and the first fluid from the reaction chamber flows into the inner body along the second inlet at a predetermined flow rate or more, the A high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that ozone water is generated by mixing ozone and a first fluid.
상기 오존수 생성기는,
상기 오존 발생기로부터 발생되는 오존이 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되되, 상기 반응챔버로부터 제1 유체가 기설정된 유체 유량 미만으로 상기 제2 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되는 경우, 상기 제2 유체가 상기 제3 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되도록 하여 상기 오존, 제1 유체 및 제2 유체를 혼합하여 오존수를 생성하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 6,
The ozone water generator,
When the ozone generated from the ozone generator flows into the inner body along the first inlet, and the first fluid from the reaction chamber flows into the inner body along the second inlet at a flow rate less than a preset fluid flow rate, the A high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that the ozone water is generated by mixing the ozone, the first fluid and the second fluid by allowing the second fluid to flow into the inner body along the third inlet .
상기 오존수 생성기는,
상기 오존 발생기로부터 발생되는 오존이 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되되, 상기 반응챔버에서 상기 제1 유체가 미생성되는 경우, 기설정된 유량 이상의 상기 제2 유체가 상기 제3 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되도록 하여 상기 오존과 제2 유체를 혼합하여 오존수를 생성하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 6,
The ozone water generator,
Ozone generated from the ozone generator flows into the inner body along the first inlet, but when the first fluid is not generated in the reaction chamber, the second fluid equal to or greater than a predetermined flow rate flows along the third inlet. A high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that the ozone water is generated by mixing the ozone and the second fluid by flowing into the inner body.
상기 오존수 생성기는,
오존이 상기 오존 발생기로부터 미발생되거나 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 미유입되는 경우, 기설정된 유량 이상의 상기 제1, 2 유체가 상기 제2, 3 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되도록 하여 상기 제1, 2 유체를 혼합하여 오존수를 생성하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 6,
The ozone water generator,
When ozone is not generated from the ozone generator or does not flow into the inner body along the first inlet, the first and second fluids at a predetermined flow rate or more flow into the inner body along the second and third inlets, A high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that ozone water is generated by mixing the first and second fluids.
상기 오존수 생성기는,
상기 제1, 2, 3 유입부의 개방 또는 폐쇄를 위한 개폐밸브가 상기 제1, 2, 3 유입부에 각각 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 6,
The ozone water generator,
A high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that at least one opening/closing valve for opening or closing the first, second, and third inlets is provided in the first, second, and third inlets, respectively.
상기 제2 유체는,
상기 제1 유체와 혼합되지 않으면서 오존이 포함되는 유체인 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 1,
The second fluid,
A high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that the fluid does not mix with the first fluid and contains ozone.
상기 유기성 폐수는,
서로 다른 유입경로를 따라 상기 반응챔버로 유입되는 유기성의 제1 폐수와 제2 폐수의 혼합을 통해 생성되는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 1,
The organic wastewater,
A high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that it is generated by mixing the organic first wastewater and the second wastewater flowing into the reaction chamber along different inflow paths.
상기 전처리시스템은,
상기 오존 발생기로부터 배출된 후 유입경로를 따라 이동되는 오존의 유량을 측정하는 제1 오존 유량계;
상기 제1 오존 유량계가 측정한 오존의 유량을 출력하는 제1 오존 모니터;
상기 반응챔버로부터 배출되어 배출경로를 따라 이동되는 배오존의 유량을 측정하는 제2 오존 유량계;
상기 제2 오존 유량계가 측정한 배오존의 유량을 출력하는 제2 오존 모니터;
상기 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 상기 배출경로를 따라 이동되는 배오존을 분해하는 오존 분해기; 및
상기 펌프에 의해 상기 오존수 생성기로 유입되는 상기 제1, 2 유체의 유량을 측정하는 유체 유량계;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.According to claim 1,
The pretreatment system,
a first ozone flow meter for measuring a flow rate of ozone moving along an inlet path after being discharged from the ozone generator;
a first ozone monitor outputting the flow rate of ozone measured by the first ozone flow meter;
a second ozone flow meter for measuring the flow rate of exhausted ozone discharged from the reaction chamber and moving along the discharge path;
a second ozone monitor outputting the flow rate of exhausted ozone measured by the second ozone flow meter;
an ozone decomposer that decomposes ozone moving along the bypass path or waste ozone moving along the discharge path; and
The high-concentration organic wastewater pretreatment system using ozone microbubbles and ultraviolet rays, characterized in that it further comprises;
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