KR200256315Y1 - 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치에 관한 것으로서, 그 구성은 전처리 과정에서 흘러온 원수를 저수하는 원수수조(1)와, 이 원수수조(1)로부터 송수된 원수에 오존발생기(12)의 오존을 주입하여 원수를 분산, 가압, 용해시키는 오존주입인젝터(4)와, 이 오존주입인젝터(4)로부터 이송된 처리수의 압력을 유지시키고 반응 용해를 촉진시키는 용해관(5)과, 이 용해관(5)으로부터 이송된 처리수를 혼합, 난류화, 용해, 반응촉진 등으로 오존의 완전용해, 반응을 가속시키는 관로반응기(6)와, 이 관로반응기(6)로부터 이송된 처리수를 분사, 전단, 난류화시켜 반응을 가속시키는 동시에 압력유지와 반응시간을 지속시켜 용해, 반응이 완료되도록 하는 주반응기(7) 및 이 주반응기(7)로부터 배출되는 처리수를 분사 방류시켜 전처리 과정의 압력을 유지하는 역압분사관(9)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 따라서, 오존가스를 원수에 신속히 주입, 용해, 반응으로 원수의 살균, 산화, 분해 처리를 신속히 수행할 수 있는 등의 효과를 얻는다.

Description

고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치{Rapid disinfection, oxidation, decomposition equipment in water with ozone}

본 고안은 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치에 관한 것으로서, 보다상세하게는 오존의 강력한 산화력을 이용하여 각종 수처리분야, 특히, 살균, 탈취, 탈색, 산화, 분해 등을 통해 상하수도, 중수도, 오폐수 등의 수질을 개선하기 위한 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 오존에 의한 수처리 장치는 오존의 강력한 산화력과 그 응용방법으로 과산화수소, 유브이(UV) 등을 오존에 복합 사용한 산화촉진법 등에 사용되는 기술분야로서 지금까지 오존가스를 이용한 수처리 분야에서는 오존의 용해와 반응처리 방식으로 산기(散氣)방식이 주종을 이루고 있으며, 그 밖의 방식으로는 인젝터방식, 가압펌프방식, 터빈 밋셔방식, 유(U)튜브방식, 오존가스 분사방식 등이 있다.

이중, 산기방식은 수중에 오존가스를 디퓨져(diffuser)을 통해 미세기포로 산기하는 방식으로, 디퓨져에 의한 깊은 산기 수심과 미세기포 발생으로 수처리를 하고 있으며, 주입에너지는 적게 들지만 미세기포구의 막힘, 기포크기의 조절곤란, 단회로 형성(short circuiting), 연속분출 라인형성의 문제점, 산화물질의 부착 등으로 산기의 균질화가 잘되지 않고 기포의 크기와 상승속도의 부조화 및 접촉시간의 장기화로 오존용해율의 저하와 자기분해의 확대로 이용 효율이 낮고 배기오존농도가 높아 상수처리 이외는 거의 실용화에 실패하고 있다.

그외의 방법으로는 인젝터방식, 혼합기 사용방식 등이 있으나 이들은 사용기술의 낙후로 실용화 되지 않고 있다.

그리고, 실제로 오존수처리가 필요한 오폐수 처리에는 반응시간이 긴 산기 방식등을 사용하고 있는데 그 반응시간이 많이 소요되고 오존처리가 잘 되지 않을뿐만 아니라 오존이용률이 매우낮아 경제성이 없어 오존 수처리 보급에 문제점으로 되어 있으며, 인젝터 등 다른 방식은 단일공정 방식으로 용해, 반응, 신속처리 등 복합처리 기능이 없어 극히 제한된 분야에만 사용되며 기술 및 장치 개발이 매우 부진하여 널리 이용되지 않는 문제점을 갖고 있었다.

본 고안은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 오존가스의 신속한 주입에 의해 원수를 신속히 혼합, 용해, 반응시켜 최단시간내에 원수의 오존처리를 수행할 수 있도록 하는 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치를 나타낸 개략도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1 : 원수수조 2 : 송수펌프모터

3 : 송수관 4 : 오존주입인젝터

5 : 용해관 6 : 관로반응기(static mixer)

7 : 주반응기 8 : 배수관

9 : 배압분사관 10 : 기액분리기

11 : 배오존처리기 12 : 오존발생기

13 : 역류방지기 14 : 수분분리기

15 : 방류조 16 : 원료가스 공급장치

이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치는 전처리 과정에서 흘러온 원수를 저수하는 원수수조와, 이 원수수조로부터 송수된 원수에 오존발생기의 오존을 주입하여 오존을 분산, 가압, 용해시키는 오존주입 인젝터와, 이 오존주입 인젝터로부터 이송된 처리수의 압력을 유지시키고 반응 용해를 촉진시키는 용해관과, 이 용해관으로부터 이송된 처리수를 혼합, 난류화, 용해, 반응촉진 등으로 오존의 완전용해, 반응을 가속시키는 관로반응기와, 이 관로반응기로부터 이송된 처리수를 분사, 전단, 난류화시켜 반응을 가속시키는 동시에 압력유지와 반응시간을 지속시켜 용해, 반응이 완료되도록 하는 주반응기 및 이 주반응기로부터 배출되는 처리수를 분사 방류시켜 전처리 과정의 압력을 유지하는 배압분사관을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치에 있어서, 상기 배압분사관은 부수적으로 오존처리를 기하는 동시에 잔류 오존 농도를 감소시키기 위해 처리된 잔류오존수를 방류조의 방류수 수중에 분사시킴이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따른 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치에 있어서, 상기 오존주입인젝터와 오존발생기의 사이에는 장비고장 등의 오작동시에 상기 오존주입인젝터로부터의 원수가 오존발생기로 역류하는 것을 방지하기 위한 역류방지기가 설치됨이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따른 상기 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치에 있어서, 상기 주반응기의 일측에는 이 주반응기의 처리수에 포함된 잔류가스를 분리시키기 위한 기액분리기가 설치되고, 이 기액분리기의 일측에는 이 기액분리기를 통해 분리된 잔류가스에 포함되어 있는 극히 미미한 잔류오존가스를 재차 분해, 배출시키는 배오존처리기가 설치되며, 상기 기액분리기와 배오존처리기의 사이에는 오존처리수의 기액 분리시 가스와 함께 발생하는 미량의 수분을 분리하기 위한 수분분리기가 설치됨이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 고안을 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 나타낸 것과 같이, 본 고안에 의한 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치는 원수를 저수하는 원수수조(1)와, 오존을 분산, 가압, 용해시키는 오존주입인젝터(4)와, 처리수의 압력을 유지시키고 반응 용해를 촉진시키는 용해관(5)과, 오존의 완전용해, 반응을 가속시키는 관로반응기(6)와, 처리수의 용해, 반응이 완료되도록 하는 주반응기(7)와, 처리수를 분사 방류시켜 전처리 과정의 압력을 유지하는 배압분사관(9)을 포함하는 구성으로 되어 있다.

상기 원수수조(1)는 전처리 과정에서 유입된 원수를 저수하기 위한 것으로, 송수펌프모터(2)와 송수관(3)에 의해 오존주입인젝터(4)와 연결되어 있다.

상기 오존주입인젝터(4)는 송수펌프모터(2)에 의해 송수된 원수에 오존발생기(12)로부터 오존가스를 흡입하여 오존을 분산, 가압, 용해하기 위한 것이다. 여기서, 상기 오존주입인젝터(4)와 오존발생기(12)의 사이에는 오존주입인젝터(4)의 원수가 오존발생기(12)로 역류되는 것을 방지하기 위한 역류방지기(13)가 설치되어 있다.

상기 용해관(5)은 오존주입인젝터(4)에서 송수된 처리수의 용해를 촉진시키기 위한 것으로, 상기 오존주입인젝터(4)와 연결되어 있다.

상기 관로반응기(6)는 용해관(5)으로부터 송수된 처리수의 혼합, 난류화, 용해, 반응촉진 등으로 오존의 완전용해, 반응을 가속화 시키는 것으로, 상기 용해관(5)과 연결되어 있다.

상기 주반응기(7)는 관로반응기(6)에서 송수된 처리수의 분사, 전단(shear), 난류화 등으로 반응이 가속되며, 압력유지와 반응시간 지속을 기하여 신속히 용해, 반응(살균, 산화)이 완료되도록 하는 것으로, 배수관(8)을 통해 배압분사관(9)과 연결되어 있다.

상기 배압분사관(9)은 배수관(8)을 통해 송수된 주반응기(7)의 처리수가 방류조(15)의 방류수로 분사 방류되도록 함으로써 잔류오존에 의한 방류의 부수적 오존처리와 잔류오존 감소처리를 통해 완전한 살균, 산화처리를 신속히 수행할 수 있도록 하는 것으로, 상기 방류조(15) 내부에 배치되어 있다.

그리고, 상기 주반응기(7)의 일측에는 이 주반응기(7)의 처리수에 포함된 잔류가스를 분리시키기 위한 기액분리기(10)가 설치되어 있고, 이 기액분리기(10)의 일측에는 이 기액분리기(10)를 통해 분리된 잔류가스에 포함되어 있는 극히 미미한 잔류오존가스를 재차 분해, 배출시키는 배오존처리기(11)가 설치되어 있으며, 상기 기액분리기(10)와 배오존처리기(11)의 사이에는 오존처리수의 기액분리시 가스와 함께 발생하는 미량의 수분을 분리하기 위한 수분분리기(14)가 설치되어 있다.

미설명 부호 16은 원료가스 공급장치를 나타낸 것이다.

이러한 구성에 따른 본 고안의 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치는 송수펌프모터(2)에 의해 원수수조(1)의 원수가 오존주입인젝터(4)로 송수된다. 그리고 나서, 상기 오존주입인젝터(4)로 송수된 원수에 오존발생기(12)의 오존을 흡입시켜 분산, 가압, 용해하여 용해관(5)에서 용해가 촉진되도록 하고 관로반응기(6)를 거쳐 오존의 완전용해, 반응을 가속시킨다.

그리고, 상기 관로반응기(6)의 처리수는 주반응기(7)로 송수되어 분사, 전단, 난류화 등으로 반응이 가속되며, 압력유지와 반응시간 지속을 기하여 신속히 용해, 반응(살균, 산화)이 완료되도록 하고, 처리된 처리수는 배수관(8)을 통해 역압분사관(9)에서 방류조(15)내의 방류수로 분사방류되면서 잔류오존에 의한 방류의 부수적 오존처리와 잔류오존 감소처리를 통해 완전한 살균, 산화처리가 신속히 수행되는 것이다.

그리고, 상기 주반응기(7)의 잔류가스를 기액분리기(10)에서 분리시키고, 이중 극히 미미한 잔류오존가스는 배오존처리기(11)를 통해 분해, 배출시키며, 상기 오존처리수의 기액분리시 가스와 함께 발생하는 미량의 수분은 수분분리기(14)를 통해 외부로 분출시킨다.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치는 오존가스를 원수에 신속히 주입, 용해, 반응으로 원수의 살균, 산화, 분해 처리를 신속히 수행할 수 있도록 함으로써 ①오존가스 용해에너지가 작고 용해 반응효율이 매우 높으며, ②오존처리 시간을 최소화하여 오존자체 분해를 최소화하고, 또한, ③오존처리 시간을 최소화하여 오존처리 장치를 매우 소형화시키며, ④오존처리 잔류오존농도를 최소화하고, ⑤오존처리의 정확성과 성능을 획기적으로 향상시키며, ⑥중소형 오존수처리의 안전성, 적응성을 향상시키고, ⑦종합적으로 볼때 가장 경제적이며, 안전성, 적용성, 활용성 등 경쟁력이 매우 우수하고, 오존처리 효과가 확실하게 되는 등의 복합적인 효과를 얻는다.

이상의 설명에서와 같이 본 고안은 바람직한 구체적인 예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 한 본 고안의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (4)

1. 전처리 과정에서 흘러온 원수를 저수하는 원수수조(1);

   상기 원수수조(1)로부터 송수된 원수에 오존발생기(12)의 오존을 주입하여 오존을 분산, 가압, 용해시키는 오존주입인젝터(4);

   상기 오존주입인젝터(4)로부터 이송된 처리수의 압력을 유지시키고 반응 용해를 촉진시키는 용해관(5);

   상기 용해관(5)으로부터 이송된 처리수를 혼합, 난류화, 용해, 반응촉진 등으로 오존의 완전용해, 반응을 가속시키는 관로반응기(6);

   상기 관로반응기(6)로부터 이송된 처리수를 분사, 전단, 난류화시켜 반응을 가속시키는 동시에 압력유지와 반응시간을 지속시켜 용해, 반응이 완료되도록 하는 주반응기(7); 및

   상기 주반응기(7)로부터 배출되는 처리수를 분사 방류시켜 전처리 과정의 압력을 유지하는 배압분사관(9);

   을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 배압분사관(9)은 부수적으로 오존처리를 기하는 동시에 잔류 오존 농도를 감소시키기 위해 처리된 잔류오존수를 방류조(15)의 방류수 수중에 분사시킴을 특징으로 하는 상기 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 오존주입인젝터와 오존발생기(12)의 사이에는 장비고장 등의 오작동시에 상기 오존주입인젝터(6)로부터의 원수가 오존발생기(12)로 역류하는 것을 방지하기 위한 역류방지기(13)가 설치됨을 특징으로 하는 상기 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 주반응기(7)의 일측에는 이 주반응기(7)의 처리수에 포함된 잔류가스를 분리시키기 위한 기액분리기(10)가 설치되고, 이 기액분리기(10)의 일측에는 이 기액분리기(10)를 통해 분리된 잔류가스에 포함되어 있는 극히 미미한 잔류오존가스를 재차 분해, 배출시키는 배오존처리기(11)가 설치되며, 상기 기액분리기(10)와 배오존처리기(11)의 사이에는 오존처리수의 기액 분리시 가스와 함께 발생하는 미량의 수분을 분리하기 위한 수분분리기(14)가 설치됨을 특징으로 하는 상기 고속 오존 살균, 산화, 분해 수처리 장치.