KR20030065030A - 수처리용 혼합산화수 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소금물을 전기분해하여 혼합산화제를 생성시키는 전기분해셀(11)을 이용하여 수처리용 혼합산화제 공급장치를 구성한 것으로 그 주요 구성은, 유입되는 원수를 연수 처리하도록 설치되는 연수기(2)와, 상기 연수기(2)와 연결되며 소금물을 저장하는 소금물탱크(4)와, 상기 소금물 탱크(4)와 연결되어 소금물을 상기 전기분해셀(11)로 공급하는 브라인 펌프(10)와, 상기 연수기(2)에서 별도로 분지되어 설치되는 필터(1)와, 상기 필터(1)와 연결되는 유입호스(16)와, 상기 유입호스(16)에 연속하여 설치되어 연수를 전기분해셀(11)로 공급토록하는 유압조절스위치(13), 솔레노이드밸브(14) 및 압력조절밸브(15)와, 상기 전기분해셀(11)을 거쳐 생성된 혼합산화제를 저장하여 필요한 곳으로 공급하는 배출구(18)를 갖춘 혼합산화제탱크(12)와, 그리고 상기한 장치들의 제어를 위하여 설치되는 콘트롤박스(7)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수처리용 혼합산화수 공급장치{mixed oxidants solution supplying apparatus for water treatment}

본 발명은 공지의 전기분해셀 장치를 이용하여 혼합산화제를 연속 공급가능한 장치를 구성한 수처리용 혼합산화수 공급장치에 관한 것이다.

여기서 말하는 혼합산화제는 소금물을 이용하여 전기분해하면 염소화합물,오존, 과산화수소를 포함하는 산화제를 일컫는다.

이러한 혼합산화제를 발생하는 원리와 기구는 이미 공지된 것으로, 미합중국특허 제 4,761,208 호에 기재되어 있다. 또한 이를 이용하여 혼합산화제 발생을 개선한 장치로 대한민국특허 제 220363 호에서 "오존을 함유하는 혼합산화제 흐름을 생성하기 위한 장치" 의 것이 있다.

본 발명은 이와 같이 공지의 혼합산화제 발생장치를 이용하여 대량의 수처리가 가능한 자동 제어 수처리 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다

또한 본 발명의 다른 목적은 저렴한 설치 및 운전 비용과 최소의 장치 구성으로 매우 효과적인 수처리가 가능한 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다

도 1 은 본 발명에 따른 장치에 대한 개략 구성도

도 2 는 도 1 장치에 대한 주요 연결 및 작동 관계를 설명하기 위한 처리과정도

도 3 은 본 발명에 따른 장치를 수영장에 적용하여 이용하는 예들 보여주는 처리과정도

도 4 는 도 3 에 대한 종래의 처리과정도

도 5 내지 도 9 는 본 발명에 따른 장치를 이용하여 여러 다른 수처리에 응용하여 사용하는 예들 보여 주는 처리도

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주요 구성은, 유입되는 원수를 연수 처리하도록 설치되는 연수기(2)와, 상기 연수기(2)와 연결되며 소금물을 저장하는 소금물탱크(4)와, 상기 소금물 탱크(4)와 연결되어 소금물을 상기 전기분해셀(11)로 공급하는 브라인 펌프(10)와, 상기 연수기(2)에서 별도로 분지되어 설치되는 필터(1)와, 상기 필터(1)와 연결되는 유입호스(16)와, 상기 유입호스(16)에 연속하여 설치되어 연수를 전기분해셀(11)로 공급토록하는 유압조절스위치(13), 솔레노이드밸브(14) 및 압력조절밸브(15)와, 상기 전기분해셀(11)을 거쳐 생성된 혼합산화제를 저장하여 필요한 곳으로 공급하는 배출구(18)를 갖춘 혼합산화제탱크(12)와, 그리고 상기한 장치들의 제어를 위하여 설치되는 콘트롤박스(7)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적과 특징 외의 다른 목적 및 특징에 대하여 이하, 첨부 도면과 함께 상술한다.

도 1 은 본 발명에 따른 장치의 시스템에 대한 개략 구성도이다

도시한 바와 같이, 원수가 공급되면, 연수기(2)에서 원수가 연수처리된다. 연수기(2)는 물의 경도가 1 그레인(grain) 이상일 시, 반드시 사용되어야 한다. 이 연수기(2)는 원수의 수질에 따라 연수기의 종류를 선택하여 사용한다. 보통 연수기(2)를 통과한 후의 물의 경도는 1 그레인 이하로 약 10ppm 정도 된다.

이 연수기(2)는 추후 설명하는 다른 전기분해 장치의 전기분해셀의 수명을 연장할 수 있게 하고 연수처리되지 않음 물은 시스템 전체의 작동에 영향을 미친다. 연수기(2)는 소금물탱크(4)에 연결된다. 소금물탱크(4)에는 유입되는 연수와 탱크에 내장된 소금이 혼합되어 혼합물로 저장하는 소금물저장탱크로, 추후 설명하는 전기분해셀에 소금물을 공급한다.

소금물탱크(4)내에는 플로우트 밸브(5)가 설치되어 있어 소금물탱크(4)의 수위를 일정하게 조절하여 준다. 또한 소금물탱크(4)는 튜브(3)가 설치되어 탱크에서 만들어진 소금물을 이용하여 소금물탱크(4)의 유입구 쪽으로 역류시켜서 역세척 가능하도록 하였다.

소금물탱크(4)의 하부로는 브라인필터(9)가 유입호스(16)에 의하여 연결된다. 브라인필터(9)는 그와 연속하여 설치되는 브라인 펌프(10)를 보호하기 위한 것으로 캡슐 필터이다.

브라인필터(9)를 거처 나온 소금물은 브라인펌프(10)로 들어 간다. 브라인펌프(10)에서의 펌핑에 의하여 소금물은 전기분해셀(11)로 들어간다. 브라인펌프(11)는 24DC를 사용하며 전기분해셀(11)로 유입되는 소금물의 양을 조절한다. 브라인펌프(11)는 유입되는 포화농도의 소금물을 펌핑하는 기능을 하므로 녹이 쉽게 발생하지 않는 특수 펌프를 사용한다.

전기분해셀(11)은 공지의 전기분해셀(11)로 소금물을 전기분해하여 혼합산화제액을 생산한다. 전기분해셀(11)에서는 상기 유입되는 포화농도의 소금물과 후술하는 별도의 필터(1)를 거쳐 들어오는 연수와 혼합되어 3% 정도의 희석된 소금물을 이용하여 전기분해한다

전기분해셀(11)에서 생산된 혼합산화제액은 혼합산화제탱크(12)에 저장된다.

이 탱크는 시간당 최대 주입 요구치에 맞는 용량을 채택하여 설치한다.

혼합산화제탱크(12) 내에는 수위조절센서(17)가 설치되어 탱크 내의 수위를 조절한다. 혼합산화제탱크(12) 내의 혼합산화제는 배출구(18)를 통하여 필요한 곳으로 도출된다.

상기 기본 구성의 장치는 콘트롤박스(7)에 의하여 제어 된다.

콘트롤박스(7)에서는 모든 시스템의 작동 및 작동상태를 알아 볼 수 있다.

콘트롤박스(7)의 전면에 드러나 설치되는 작동표시창(8)은 현재의 시스템의 작동 및 작동 상태를 알아 볼 수 있도록 되어 있다.

도면부호 8 은 시스템에 전원공급을 위한 전원연결구이다

다시, 연수기(2)로 되돌아 가서 연수기(2)에서 처리되는 물의 일부는 소금물탱크(4)로 들어가고 일부는 필터(1)로 유입된다. 필터(1)는 예들들어, PVC 제품의필터를 사용한다. 필터(1)을 거쳐 나온 연수처리된 물은 유입호스(16)로 안내되어 솔레노이드밸브(14)를 거쳐 전기분해셀(11)로 유입되도록 조절하여 준다.

한편 소금물탱크(4)에서 브라인필터(9) 그리고 브라인펌프(10)를 거쳐 들어오는 소금물은 소금물의 농도가 거의 포화상태이므로 이 소금물의 농도를 3%로 조절하기 위하여 필터(1)를 통하여 별도로 들어오는 연수처리된 물과 혼합한다. 이 혼합은 전기분해셀(11)의 입구에서 혼합되어 3% 농도가 되도록하여 전기분해셀(11)로 유입되게 한다.

필터(1)를 거친 물은 도면부호 13,14,15 의 제어를 거쳐 전기분해셀(11)로 유입된다.

도면부호 13 은 유입호스(16)를 통하여 유입되는 원수의 수압이 2.5kg/㎠ 정도가 되도록 즉, 기계작동이 최적의 상태가 되로록 수압을 조절하는 기능을 갖는 수압조절스위치이다. 그리고 이와 관련하여 연결되는 상술한 솔레노이드밸브(14)는 유입호스(16)를 통하여 이 밸브로 유입되는 수압이 적정 수준이 되면 시스템이 "온" 되도록 작동하여 유입수가 전기분해셀(11)로 들어 갈수 있게 하여 준다.

그리고 마지막으로 이와 연속하여 연결된 압력조절밸브(15)는 앞서 2.5kg/㎠의 압력으로 들어온 수압을 1kg/㎠ 가 되도록 하여 최적의 상태로 기계작동이 원활히 되도록 수압을 조정하는 기능을 하는 밸브이다.

도 2 는 도 1 의 장치에 대하여 이해가 쉽게 도시한 처리과정도이다.

이에 의거 참고로 다시한번 설명하면, 도시한 바와 같이, 원수가 공급되면 연수기(2)를 거쳐 일부는 수압조절스위치(13), 솔레노이드밸브(14), 그리고 압력조절밸브(15)를 거쳐 나오고, 일부는 소금물탱크(4)를 거쳐 소금물농도가 포화상태로 브라인펌프(10)에 의하여 공급되어 상술한 연수처리된 물과 혼합되어 3%의 소금물농도로 조절한 다음 전기분해셀(11)로 들어가 음극 양극에 의한 전기분해로 혼합산화제를 만들어 내어 혼합산화제탱크(12)에 저장된다.

그리고 이는 자동주입시스템에 의하여 처리수로써 공급된다.

도 3 은 상기와 같이 생성된 혼합산화제를 예들들어 수영장에 적용한 것을 예들들어 설명한다

도시한바와 같이, 수영장의 물은 일정 수위 유지되도록 조절되며 이는 순환펌프에 의하여 물이 순환처리된다. 이때 머리카락등은 헤어캣쳐에 의하여 미리 걸러진다. 순환펌프로 뽑아진 물은 여과기를 거쳐 여과되고 열교환기에서 가열되어 살균소독하는데 이때 본 발명에 의하여 생성된 혼합산화제를 투입하여 간단히 살균소독처리한다. 반면 종래의 경우, 도 4 에서 보듯이, 순환펌프를 거쳐 뽑아내어진 물은 황산알미늄 등의 응집제를 투입하고, 오존발생기에 의하여 오존처리하여 여과기로 들어가고 열교환기에서 가열된 후에는 다시 염산,가성소다를 투입하여 다시 pH를 조절하여 염소에 의한 살균처리한 후, 수영장으로 물을 공급하여야 하여야 하는 매우 번거롭고 복잡한 공정을 거쳐야 한다.

그러나 상기한 본 발명에 의하면 종래 응집처리, 오존반응, 응집처리에 따른 재pH 조절처리 및 살균처리를 혼합산화제의 투입에 의하여 한꺼번에 모든 처리가 완료되므로 본 발명에 따른 효과는 매우 지대하다고 할 수 있다

그외, 본 발명을 이용한 다른 매우 편리한 처리예들을 도 5 내지 도 9 를 예들들어 설명한다.

도 5 는 본 발명에 따른 혼합산화제를 냄새제거를 목적으로 사용할 경우의 예이다

도시한 바와 같이, 취수에 본 발명에 의한 혼합산화제를 투입하여 전처리한후, 응집침전 과정을 거쳐 여과하여 활성탄 처리하고 그리고 혼합산화제로 살균처리하면 간단하게 냄새제거 처리를 할 수 있다.

도 6 은 본 발명에 따른 혼합산화제를 이용하여 색도를 제거할 경우 사용되는 예이다. 도시한 바와 같이, 취수를 본 발명에 따른 혼합산화제로 처리하고 활성탄 처리한 후 다시 혼합산화제로 간단히 살균처리한다.

도 7 은 철,망간 제거목적의 처리를 보여 준다.

취수를 혼합산화제로 전 처리한 후, 응집,침전시킨 후, 여과하여 활성탄 처리하고 혼합산화제로 살균처리 한다.

도 8 은 조류 및 유기물 제거 목적으로 사용하는 예이다.

도시한 바와 같이, 취수에 혼합산화제와 응집제를 투입하고 응집침전시킨 후, 여과하고 활성탄 처리하여 혼합산화제로 살균처리한다

도 9 는 바이러스의 불활성화처리를 설명한다.

도시한 바와 같이, 취수 후 혼합산화제와 응집제를 가한 후, 응집침전시키고 여과하여 혼합산화제로 간단히 살균처리 한다.

이상과 같은 본 발명에 의한 혼합산화제 자동 연속 공급에 의하면 여러 수처리 분야에 매우 효과적으로 적용할 수 있어 환경오염방지에 지대한 역할을 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 종래의 수처리시설을 매우 간단한 구조와 설비로 구축할 수 있고 그에 따른 운전비와 시설비를 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 소금물을 전기분해하여 혼합산화제를 생성시키는 전기분해셀(11)을 이용하여 수처리용 혼합산화제 공급장치를 구성함에 있어서,

   유입되는 원수를 연수 처리하도록 설치되는 연수기(2)와,

   상기 연수기(2)와 연결되며 소금물을 저장하는 소금물탱크(4)와,

   상기 소금물 탱크(4)와 연결되어 소금물을 상기 전기분해셀(11)로 공급하는 브라인 펌프(10)와,

   상기 연수기(2)에서 별도로 분지되어 설치되는 필터(1)와,

   상기 필터(1)와 연결되는 유입호스(16)와,

   상기 유입호스(16)에 연속하여 설치되어 연수를 전기분해셀(11)로 공급토록하는 유압조절스위치(13), 솔레노이드밸브(14) 및 압력조절밸브(15)와,

   상기 전기분해셀(11)을 거쳐 생성된 혼합산화제를 저장하여 필요한 곳으로 공급하는 배출구(18)를 갖춘 혼합산화제탱크(12)와, 그리고

   상기한 장치들의 제어를 위하여 설치되는 콘트롤박스(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리용 혼합산화수 공급장치
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 소금물탱크(4) 내에는 플로우트밸브(5)를 설치하고, 상기한 혼합산화제탱크(12)에는 수위조절센서(17)를 설치한 것을 특징으로 하는 수처리용 혼합산화수 공급장치
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 연수기(2)와 소금물탱크(4) 사이엔 튜브(3)를 연결설치하여, 소금물에 의한 역세척이 가능토록 구성한 것을 특징으로 하는 수처리용 혼합산화수 공급장치